Temario. Mecánica Automotriz. Instituto Emiliani Somacos Mecánica Automotriz. Sexto Mecánica Automotriz Tecnología Vocacional Cristian Cipriano

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1 Instituto Emiliani Somacos Mecánica Automotriz Instituto Emiliani Somacos Mecánica Automotriz Sexto Mecánica Automotriz Tecnología Vocacional Cristian Cipriano Temario Mecánica Automotriz TRABAJO EN GRUPO

2 Listado De Alumnos Alvarado Pirir, Edy Daniel Barrios Batz, Nilson André Boc Monroy, Elder Santiago Caal Jimenez, Lisandro Camey Ajvix, Wilson Adolfo Cardoza Castañon, Daniel Estuardo Castro Ortiz, Jose Javier Chay Valdez, Josue David Cuxulic Ajcalón, Héctor Yovany Cuyan Bac, Kimberly Celeste Damian Gregorio, Byron Alexander De la Cruz Cifuentes, Manolo Isaac Diaz Chaj, Victor Geovanny Escalante Antonio, Fernando Enrique Estrada Lima, Jose Alejandro Godinez Cruz, Melvin Massiel Guamuch Raxon, Walter Antonio Hernández Lemus, Abner Amilcar Hernández Molina, Kevin Alexander Hernández Raymundo, David Estuardo Lima Monroy, Walter Antonio López León Roberto Carlos Márquez Duarte, Bryan Giovanni Mejía Nojo, Jairo Elías Oliva Cardona, Eduardo José Palma Chuquiej, Dani Daniel Patzan Lemus, Jeferson Alexis Pec Tut, Eric Reginaldo Pellecer Gomez, Kristofher Armando Pérez Velásquez, Brandon de Jesús Pirir Ardón, Cristofer Manuel Alberto Polanco Monterroso, Juan José Quiej Chacach, Herber Orlando 1

3 . Ramirez de León, Cristian Daniel Ramirez España, Juan Daniel Realico Aguirre, Eduardo Vinicio Roldán Pérez, Julio Daniel Rosales Alvarez, Brandon Alexander Ruano Estrada, Antony Alexander Ruíz Molares, Henry Miguel Sarpec Tomás, Kevin Oswaldo Sasvin Ambrosio, Coby Alexander Sunún García, Gerson Geovanny Toj Lémus, Jersson Daniel Us García, Gabriela Elisabet Vásquez Garcia, Osmar Enrique 2

4 Contenido INTRODUCCION... 5 SEGURIDAD INDUSTRIAL... 6 EQUIPO DE PROTECCION... 6 TIPOS DE HERRAMIENTAS... 8 SOLDADURA ELÉCTRICA EQUIPO DE SOLDADURA ELEMENTOS AUXILIARES NORMAS DE SOLDADURA SISTEMAS DE FRENOS COMPONENTES Y SISTEMAS DE FRENOS TIPOS DE FRENOS DE TAMBOR FINALIDAD DEL SISTEMA DE DIRECCIÓN CONSTITUCIÓN DE LA DIRECCIÓN AUTOMOTRIZ TIPOS DE DIRECCIONES MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE DIRECCION TIPOS DE ACEITE Y LUBRICANTES APTOS PARA EL SISTEMA DE DIRECCION SISTEMA DE SUSPENSION EMBRAGUE CAJA DE CAMBIOS TABLA DE DIAGNOSTICO FUNDAMENTO DE LA RELACIÓN DE ENGRANAJE TIPOS DE CAJAS MANTENIMIENTO DE LA CAJA DE CAMBIOS DIFERENCIAL REVISIÓN DEL DIFERENCIAL TABLA DE DIAGNOSTICO MOTORES

5 PARTES DEL MOTOR SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN SISTEMAS DE LUBRICACIÓN ELEMENTOS DE UN CIRCUITO DE LUBRICACIÓN REFRIGERACION DEL MOTOR MANGUERAS EL MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DEBE SER DE LA SIGUIENTE MANERA.. 98 SISTEMA DE ARRANQUE SISTEMA DE CARGA AVERÍAS Y SOLUCIONES SISTEMA DE ENCENDIDO TABLA DE DIAGNOSTICO SISTEMA DE ENCENDIDO ELECTRÓNICO (EFECTO HALL SISTEMA DE ENCENDIDO OPTICO EL SISTEMA DE ENCENDIDO DIS SENSORES DEL SISTEMA DE INYECCION TIPOS DE SENSORES ACTUADORES SISTEMAS DE INYECCION ELECTRONICA TIPOS DE SISTEMAS DE INYECCION ELECTRONICA SISTEMA DE DIAGNOSTICO ABORDO (OBD) SISTEMA CAN BUS TRANSMISIONES DE DATOS HACIA OTROS SISTEMAS TRANSMISIÓN DE DATOS EN SERIE (CAN)

6 INTRODUCCION Este temario tiene la finalidad de dar a conocer todos los contenidos de la especialidad de mecánica automotriz con el fin de dar a los estudiantes un conocimiento más amplio en el campo de mecánica uno de los temas que contiene el temario son los Instrumentos de medición es una manera de medir dimensiones longitudes y temperaturas ya que en mecánica automotriz necesitamos saber muchas medidas exactas para la precisión de tomar alguna medida y poder trabajar de manera eficiente y exacta. En un automóvil se necesita de mucha seguridad ya que es algo importante para el conductor que todo quede bien trabajado y uno de estos seguros son como los frenos de un auto que sirve para disminuir la velocidad que complemente el vehículo este sistema es muy importante porque no podría detener las ruedas del vehículo sino existe una fuerza hidráulica y de fricción que lo pueda detener hay dos tipos en un automóvil que se trabajan son el sistema de tambor que van en la parte trasera y el sistema de disco que es uno de los más eficientes y silenciosos para la parte delantera ya que hay conlleva el motor del vehículo, para generar la potencia del motor o generar las revoluciones se necesita de un cambio de revolución que funciona por medio de relación de engranajes de la caja de cambio su función es generar un engranaje con menos o más dientes para que este revolucione más o tenga más fuerza que velocidad. En un vehículo su función es la siguiente cada vez que uno quiera cambiar la velocidad se necesita de embrague que nos sirve para separar el disco con el volante del motor una vez que ya se haya cumplido esto se puede hacer un cambio de sincronizador, este envía las revoluciones por medio de eje secundario enviando la potencia la sistema de transmisión y este al diferencial que transmite las revoluciones directamente a las ruedas. los vehículos necesitan un motor para que funcione, este motor necesita de tres elementos esenciales que es oxígeno, combustible, y calor o chispa estas partes esenciales son necesarias para crear una combustión en los cilindros del motor que puede ser creada la combustión por medio de carburación o inyección ya que en los motores modernos ahora trabajan electrónicamente por medio de inyección, estos controlan automáticamente los movimientos, temperaturas, detonaciones, sincronizaciones, presión y cantidad de combustible, oxígeno y combustión, cada vez la tecnología va variando y evolucionando que existen dos tipos de controles que son OBD1 Y OBDII, lo básico son los sistemas OBD que contienen sensores y actuadores tales sensores controlan el motor y le envían señal a la ECM. Este sistema entra en función cuando algún sensor detecta una falla es por qué hay una mala mescla, media vez algo está fallando como por ejemplo y un motor ya no tiene un buen rendimiento en bujías o las bujías se encuentran en mal estado este tiene a quemar más combustible ya que como no se genera la mayor explosión, la computadora envía más combustible para que el motor no tenga más inflamación en la cámara de combustión para que este no tiende a apagarse. Los temas que se redactan en este temario son contenidos necesarios que un estudiante con esta profesión debe de conocerlos con exactitud para realizar un buen trabajo en el campo automotriz. Los temas de este temario se desarrollaran a continuación 5

7 SEGURIDAD INDUSTRIAL La seguridad industrial es un área multidisciplinaria que se encarga de minimizar los riesgos en el taller o área de trabajo. Los principales riesgos en los talleres están vinculados a los accidentes, por lo tanto, requiere de la protección de los trabajadores con las vestimentas necesarias EQUIPO DE PROTECCION Guantes En el caso de un operador industrial, este depende de las manos para realizar su trabajo y esta herramienta es una manera de protegerlas. La finalidad de los guantes industriales es proteger las manos de los operadores de algún componente químico, de la temperatura, de alguna característica corto-punzante, riesgos mecánicos y/o productos muy delicados. Todo esto con la finalidad de minimizar riesgos de accidentes cuidando las manos del operador industrial, y al ser las manos las extremidades más expuestas en estos ambientes, es de esperarse que sea necesario cuidarlas para optimizar una producción mejorando los factores de manipulación, tiempo y sobre todo seguridad Botas de Seguridad Es un tipo de calzado de seguridad que cubre el pie y parte del tobillo, y en ocasiones llega hasta la rodilla, originalmente fueron diseñadas como calzado de trabajo. Las botas o zapatos industriales pueden ayudar a evitar lesiones y proteger a los empleados de objetos que se caen o que ruedan, de objetos afilados, de superficies mojadas o resbalosas, de metales fundidos, de superficies calientes y de peligros eléctricos. 6

8 Overol Es una prenda de una sola pieza. Suele ponerse sobre la ropa corriente para protegerla es útil para la seguridad dentro del taller ya que nos protege de líquidos y componentes con máximas temperaturas y suciedades Lentes De Seguridad Industrial Las gafas protectoras, son un tipo de anteojos protectores que normalmente son usados para evitar la entrada de objetos, agua o químicos en los ojos. Las gafas protectoras comúnmente son usadas al trabajar con herramientas, como taladros o motosierras, para prevenir que partículas dañen los ojos. Audífonos De Protección Los audífonos nos ayudan a evitar riesgos de seguridad cuando existen ruidos de golpes, Cortes de banco, etc. En los ruidos excesivos deben protegerse ya que el ruido es una irritante interna Del oído. 7

9 TIPOS DE HERRAMIENTAS La herramienta utilizada en un taller de mecánica automotriz son variadas cada una para su propósito específico, hay herramientas de corte, ajuste, apriete, etc. cada una con su forma y manera de ser utilizadas según se requiera en los trabajos que se vayan dando. Sierra Manual La sierra manual es una herramienta de corte y está compuesta de dos elementos. De una parte está el arco o soporte donde se fija mediante tornillos tensores y la otra es la hoja de sierra que proporciona el corte. Lima Es una herramienta de corte consistente en una barra de acero al carbono con ranuras, y con una empuñadura llamada mango, que se usa para desbastar y afinar todo tipo de piezas metálicas, de plástico o de madera. Broca De Usos Múltiples Para realizar un agujero es necesario el uso de una máquina que impulse en la broca la velocidad de giro suficiente y que tenga la potencia necesaria para poder perforar el agujero que se desee. Hay muchos tipos de brocas de acuerdo a su tamaño y material constituyente. 8

10 Macho De Roscar Es una herramienta manual de corte que se utiliza para efectuar el roscado de agujeros que Han sido previamente taladrados a una medida adecuada en alguna pieza metálica o de plástico. Existen dos tipos de machos, de una parte los machos que se utilizan para roscar a mano y de otra los que se utilizan para roscar a máquina. Tornillo De Banco Es un conjunto metálico muy sólido y resistente que tiene dos mordazas, una de ellas es fija y la otra se abre y se cierra cuando se gira con una palanca un tornillo de rosca cuadrada. Es una herramienta que se atornilla a una mesa de trabajo y es muy común en los talleres de mecánica. Sargento Se compone de dos mordazas, regulables con un tornillo de presión. Se utilizan básicamente para sujetar piezas que van a ser mecanizadas si son metales o van a ser pegadas con cola si se trata de madera. Extractor Mecánico Es una herramienta que se utiliza, básicamente para extraer poleas, ejes o engranajes cuando estos no salen con la fuerza de las manos. 9

11 Pie De Rey También denominado calibrador, cartabón de corredera, pie de rey, pie de metro o Vernier, es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros. En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgada. Reloj Comparador La precisión de un reloj comparador puede ser de centésimas de milímetros o incluso de milésimas de milímetros micras, según la escala a la que esté graduado. También se presentan en milésimas de pulgada. El reloj comparador tiene que ir incorporado a una galga de verificación o a un soporte con pie magnético que permite colocarlo en la zona de la máquina que se desee. Es un instrumento muy útil para la verificación de diferentes tareas de mecanizado, especialmente la excentricidad de ejes de rotación. Micrómetros Son los instrumentos más difundidos para la medición directa de las piezas mecánicas con la aproximación de 0,01 mm. Sobre la guía antedicha, hay otra guía dividida circularmente en 50 partes. Cuando los dos contactos están unidos, la extremidad de la guía exterior corresponde al cero de la milimetrada. Girando ésta para abrir los contactos, se pueden leer longitudinalmente los milímetros y los medios milímetros, y circularmente, las centésimas de milímetro. Cada vuelta de la guía exterior corresponde al desplazamiento de 0.5 mm y la varilla está roscada muy prolijamente con tal paso. 10

12 SOLDADURA ELÉCTRICA La soldadura eléctrica se realiza haciendo saltar un arco eléctrico entre las superficies de las piezas que se desea unir, con una varilla metálica llamada electrodo. Dicho arco eléctrico desarrolla tal cantidad de calor y alcanza una temperatura que es capaz de fundir el acero, cumpliendo así el fin de la soldadura. Para este trabajo se necesitan unas máquinas que proporcionan una corriente eléctrica de tensión e intensidad variables, esta máquina es un transformador monofásico, pero la mayoría de los equipos de soldadura se fabrican para corrientes trifásicas a 380V. Ya que reducen la tensión de la red de 220V ó 380V al valor adecuado de utilización que puede variar entre 40 V a 100 V, esta tensión nos da la gama de electrodos que puede usar el aparato. Para mantener en un buen estado el transformador es recomendable una tasa de utilización del 60%, y el tiempo muerto de reposo se aprovecha para cambiar los electrodos y limpiar la cascarilla de la soldadura. Colocar una base de enchufe con toma de tierra para conectar el grupo; es muy importante, nos protege contra derivaciones. Para regular el equipo de soldadura existe una manivela o un interruptor con el que podemos variar aumentando o disminuyendo la intensidad de corriente eléctrica en el secundario del transformador y se consigue cortando o aumentando el paso de flujo magnético regulando así la intensidad de salida. Esto se hace a conveniencia del electrodo, del espesor del material tanto como la posición de la soldadura. EQUIPO DE SOLDADURA Los equipos eléctricos de soldar más importantes son los convertidores de corriente alterna-continua y corriente continua-continua, los transformadores de corriente alterna-corriente alterna, los rectificadores y los transformadores convertidores de frecuencia. Además de tales elementos existen los cables de pinza y masa, el porta electrodos y la pinza-masa, a una tensión de 40 a 100 V, que constituyen el circuito de soldeo. 11

13 ELEMENTOS AUXILIARES La Pinza Porta Electrodos Sirve para fijar el electrodo al cable de conducción de la corriente de soldeo. La Pinza De Masa Se utiliza para sujetar el cable de masa a la pieza a soldar facilitando un buen contacto entre ambos. El Electrodo Es una varilla con un alma de carbón, hierro o metal de base para soldeo y de un revestimiento que lo rodea, Para la generación del arco existen los siguientes tipos de electrodos: Electrodo de carbón y Electrodo metálico y Electrodo recubierto. NORMAS DE SOLDADURA Limpieza y preparación previa En primer lugar, limpie las piezas que hay que soldar. El objetivo es eliminar la grasa, el óxido y otros elementos que pueden originar sopladuras y desprendimiento de gases durante la soldadura. Para hacerlo de forma adecuada, utilice un cepillo metálico o haga un amolado ligero. Precalentamiento Su principal objetivo es evitar las grietas. Para este fin, precaliente y mantenga la zona que va a soldarse entre los 140 y los 180ºC. Recomendamos el empleo de una antorcha de gas y controlar la temperatura con lápices térmicos o con pirómetros de radiación o de contacto. Temperatura Máxima y Comprobación Final Durante el proceso de soldadura, no se deben superar los 250ºC excepto en las zonas directamente afectadas. El mejor método para mantener la temperatura dentro de estos límites es espaciar las pasadas. Una vez finalizada la soldadura, es muy importante comprobar la calidad de la superficie del material de aportación y la ausencia de defectos. La superficie de los cordones debe ser lo más plana y regular posible. Amole las irregularidades, evitando las rayas paralelas al sentido del cordón. Soldadura por arco con electrodo recubierto (SA-ER/SMAW): Si utiliza electrodos recubiertos, recomendamos el empleo de electrodos básicos con bajo contenido en hidrógeno. Diámetro: Utilizando los electrodos de mayor diámetro posible para reducir el aporte térmico. Un diámetro de 6 mm. es adecuado. 12

14 SISTEMAS DE FRENOS La función de los sistemas de frenos consiste en reducir la velocidad del vehículo o de parar el mismo totalmente. Adicionalmente, el sistema de frenos debe mantener el vehículo estacionado. Frecuentemente el sistema completo se expone a esfuerzos máximos: Por ejemplo, el sistema de frenos de un vehículo de clase mediana debe aportar una fuerza de frenado de más de 500 kw cuando realiza un frenado total a 130 km/h. Si se parte de un vehículo de 50 kw, la fuerza de frenado es más de 10 veces la potencia del motor. Durante este proceso se pueden alcanzar entre las pastillas y el disco de freno, temperaturas de varios cientos de grados centígrados. La fuerza de frenado necesaria para ello se transmite mediante una alta presión a través del líquido de frenos. Sin embargo, las distintas situaciones que se producen en la circulación de los vehículos hacen necesario distintas intensidades de frenado. En estos casos el conductor espera además de una seguridad 100% un máximo confort de frenado: una buena respuesta de los frenos, capacidad de dosificación, ausencia de ruidos y un efecto siempre uniforme. Por otra parte los componentes del sistema de frenos se hallan expuestos permanentemente a influencias ambientales (humedad, sal, polvo, suciedad). Sistemas De Frenos Hidráulicos Con el sistema de frenos hidráulicos se reduce la velocidad del vehículo o se frena el vehículo hasta que éste se para completamente. El líquido de freno transmite en este proceso la fuerza del dispositivo de actuación al freno de rueda. Para reducir a un mínimo los riesgos de que falle este dispositivo de seguridad, el sistema de frenos de servicio se divide en dos circuitos independientes. De esta manera cuando falla uno de los circuitos de freno, se mantiene la efectividad del segundo. Disposición Diagonal Cada circuito frena una rueda delantera y la rueda trasera diagonalmente opuesta. Esta división se emplea principalmente en vehículos de tracción delantera. Disposición Paralela Con cada circuito se frena un eje. El diseño de este tipo de división es lo más sencillo. Este se emplea preferentemente en vehículos con tracción trasera. Sistema De Frenos De Estacionamiento El sistema de frenos de estacionamiento ( freno de mano ) fija el vehículo en su posición también en posiciones inclinadas y en la ausencia del conductor. Este sistema de frenos se puede escalonar y sólo actúa sobre las ruedas de un eje. 13

15 COMPONENTES Y SISTEMAS DE FRENOS. Dispositivo De Actuación El amplificador de fuerza de frenado aumenta la fuerza del pie al activar el freno, incrementando el efecto de frenado con el mismo despliegue de fuerza. Este amplificador es parte integrante, junto con el cilindro principal del freno, de la mayoría de los sistemas de frenos de los vehículos de turismo. Lo más usual es el amplificador de fuerza de frenado por depresión. Servo Freno (Booster) Los sistemas de frenos hidráulicos generalmente están equipados con un amplificador de fuerza de frenado que actúa bajo depresión del motor, también conocido como booster o servo freno. Él aprovecha la depresión generada por la cámara de combustión (0,5...0,8 bar) para incrementar la fuerza del pie del conductor del vehículo. Amplifica la fuerza del pedal de freno en hasta 5 veces. Características Ventajas Ventajas Alta calidad de primer equipo Aprobado por las ensambladoras Componente de seguridad Seguridad de calidad Riguroso control de calidad Funcionamiento perfecto No se recomienda reparar Garantía de frenado seguro Componente de seguridad No se recomienda reparar Seguridad de funcionamiento Bomba De Vacío En los motores diesel las depresiones en el múltiple de admisión son insuficientes para la actuación del sistema de freno convencional, por lo tanto se instala adicionalmente una bomba de vacío. Ella genera el vacío que el amplificador de frenado por depresión necesita para su actuación. 14

16 Características Ventajas Beneficios Construido para durar Larga vida útil Sin mantenimiento Riguroso control de calidad Funcionamiento perfecto No se recomienda reparar Funcionamiento perfecto Componente de seguridad Garantía de frenado seguro No hay imitaciones Cilindro Maestro El cilindro principal de freno (cilindro maestro) genera la presión hidráulica en el circuito de freno y controla el proceso de frenado. Recibe la presión de pedal de freno a través del auxilio del amplificador de fuerza de frenado y presiona el líquido de freno hasta los cilindros de las ruedas. Cuando Se Reemplaza Al presentar desgaste, corrosión, fugas, atasco, gran esfuerzo en el pedal o carrera del pedal larga, generalmente provocados por la mala calidad o contaminación del líquido de freno que pueden causar además daños a los sellos. Cilindro De Rueda El cilindro de rueda recibe el líquido de freno bajo presión hidráulica y genera presión mecánica. Esa fuerza mecánica presiona las zapatas de freno hacia los tambores creando una fricción que obligará el vehículo a reducir la velocidad y hasta pararlo. Cuando Se Reemplaza 15

17 Siempre que presente desgaste, corrosión, fugas, atasco, gran esfuerzo en el pedal o carrera del pedal larga, generalmente provocados por la mala calidad o contaminación del líquido de freno que pueden causar además daños a los sellos. Características Ventajas Beneficios Carcasa resistente Soporta alta presión Seguridad de funcionamiento Carcasa con tratamiento de superficie No se oxida No gotea Larga vida Sellos bien ajustados No gotea Garantía de frenado seguro Tambor De Freno Los frenos de tambor generan las fuerzas de frenado en el interior de la superficie del tambor. La fricción reduce el movimiento giratorio de las ruedas hasta pararlas completamente. Normalmente los frenos de tambor sólo se utilizan en los ejes traseros. Los tambores de freno son componentes de elevada precisión. 16

18 Son construidos con materiales de elevada calidad, pues deben soportar elevadas presiones y variaciones de temperatura. La eficiencia del frenado depende de la calidad y condiciones del tambor, por lo tanto se recomiendan revisiones periódicas de ese componente. TIPOS DE FRENOS DE TAMBOR El Sistema simplex Se caracteriza por que las zapatas disponen de un punto de apoyo fijo sobre el que pivotan al ser accionadas. Normalmente, este sistema va provisto de un bombín de freno de doble efecto. Cuando accionamos el pedal de freno hacemos que la zapata primaria y la secundaria se pongan en contacto con el tambor de freno. La particularidad de este sistema es que la zapata de freno primaria, debido a su montaje, se apoya en el tambor en contra del giro del mismo obteniendo, así, una presión ejercida superior sobre la superficie de frenado del tambor. Por el contrario, la zapata secundaria se apoya en el tambor en el sentido de giro del mismo, lo que hace que la zapata tienda a salir rechazada, traduciéndose en una menor presión ejercida sobre el tambor, respecto a la zapata primaria. El inconveniente de este sistema es que la frenada obtenida no es muy eficaz, debido a que la presión ejercida por las zapatas no es homogénea en toda la superficie de frenado del tambor. El Sistema Dúplex Se caracteriza por que las zapatas están montadas en serie, de forma que ambas zapatas son primarias. Siguen teniendo un punto de apoyo sobre el que pivotan al ser accionadas, pero disponen de dos bombines de freno simples, de forma que el bombín de freno de un zapata sirve de punto de apoyo para la otra. Con este sistema se consigue que las dos zapatas sean primarias, es decir, que ambas zapatas apoyen contra el tambor de freno en contra de su giro. Obteniendo una frenada más eficaz, ya que la presión ejercida por las mismas es más uniforme en toda la zona de frenado del tambor que en el sistema simplex. Por el contrario son más sensibles a las variaciones de coeficiente de fricción que puedan sufrir los forros de las zapatas. 17

19 Cuando se Reemplaza Siempre que presente ruidos y desgaste excesivo (ranuras, centro alto, cóncavo, etc.). El reemplazo también debe ocurrir cuando el tambor se encuentre ovalado o con puntos duros por sobrecalentamiento. FALLA Frenado desequilibrado y con tendencia a desvío. Los frenos se bloquean Baja eficacia de Frenado Los frenos chirrían o vibran Recorrido de pedal largo y puede pisarse de forma blanda y elástica. Acción de frenada deficiente con elevada presión en el pedal. Pedal bloqueado REPARACION * Corrección con neumáticos fríos. *Reparar *Recuperar *Movilidad o reemplazar *Sustituir manguitos *Revisar: en caso necesario sustituir *Limpiar y recuperar movilidad. *Limpiar o sustituir *Regular o sustituir. *Purgar el aire del sistema *Rellenar *Verificar cotas de reglaje *Revisar vacío y estanqueidad *Eliminar polvo y suciedad *Colocar el recambio adecuado *Limpiar bordes exteriores *Purgar el aire *Verificar el hermetismo *Hacer ajustes *Revisar, y en caso necesario sustituir. *Revisar y remplazar las piezas deterioradas *Sustituir bomba *Desmontar y afinar *Renovarlo 18

20 Pinza Fija En el freno de disco de pinza fija, cada pistón se encuentra en cada mitad de la pinza. Durante el proceso de frenado, actúa una presión hidráulica sobre los dos pistones. Cada pistón aprieta la pastilla resultando en el proceso de frenado. Los frenos de pinza fija contra el disco de freno son muy sólidos, por lo que se emplea en vehículos rápidos y pesados. 19

21 Pinza Flotante El freno de disco de pinza flotante sólo utiliza el pistón de un lado de la pinza, que cuando se acciona aprieta la pastilla de freno correspondiente contra el disco de freno. En lugar de dos pistones opuestos, la pinza de freno se aloja de forma flotante. La fuerza con la que el pistón aprieta la pastilla contra el disco genera una fuerza opuesta. Esa fuerza opuesta desplaza la pinza de freno opuesta contra el disco. Si en el eje trasero se monta un sistema pinza flotante, éste se puede utilizar también como freno de estacionamiento por activación mecánica. Los discos de freno son componentes de extremada precisión, son fabricados según los más rígidos estándares de mecanización. El material utilizado en su fabricación es sometido a un riguroso control de calidad. Fijado En Las Ruedas Su función es disminuir la revolución de las propias ruedas cuando recibe la fricción de las pastillas (acción de frenar). La durabilidad de los discos depende mucho de la dureza de las pastillas. Cuando Se Reemplaza Existe la posibilidad de desgaste prematuro o ruidos cuando las pastillas son demasiado duras (mala calidad) 20

22 Otras Verificaciones Que Determinan El Reemplazo Espesor Mínimo Durante el mantenimiento del sistema de frenos se recomienda medir el desgaste de los discos. Cada fabricante indica el espesor mínimo en el propio disco. Cuando el espesor está abajo del mínimo indicado, hay el peligro de supe calentamiento, ruptura del disco, deficiencia en el frenado, daños en los retenes (sellos) y cristalización de las pastillas por exceso de calor. Alabeo Mínimo Cuando el alabeo está arriba de lo recomendado, se presentan vibraciones en el pedal de freno, molestando al conductor y reduciendo la eficiencia de frenado. En ese caso hasta cierta medida se puede mecanizar el disco, después de eso es necesario cambiarlo. Características Ventajas Beneficios Acero especial del disco Calidad garantizada Frenado seguro Fundición controlada Mecanización controlada electrónicamente Buena estabilidad mecánica y térmica No produce vibraciones Larga vida útil Frenado suave 21

23 Seguridad Para la seguridad lo importante es la resistencia y la potencia de frenado de las pastillas. La potencia de frenado viene determinada decisivamente por la estabilidad del factor de fricción. Cuando baja el factor de fricción, cambia considerablemente el comportamiento de los frenos y puede prolongarse claramente la distancia de frenado. Por esta razón el factor de fricción debe mantenerse elevado durante toda la vida útil de las pastillas. Vida Útil Los fabricantes de vehículos exigen de las pastillas varias características bien definidas, y una de ellas es la duración. Para ese fin se realizan pruebas y ensayos según programas definidos que simulan el comportamiento del vehículo en ciudades y carreteras. La vida útil de las pastillas se determina principal mente por la calidad y composición de los materiales utilizados en su fabricación. Las ensambladoras de vehículos determinan para el fabricante del sistema de freno cual es la duración de la pastilla para aquél determinado tipo de vehículo Confort Una de las exigencias de los fabricantes del vehículo es que las pastillas no suenen cuando se utilizan los frenos, es decir que el frenado sea seguro y sin ruidos. También durante el frenado, las pastillas no deben transmitir vibraciones al volante del vehículo, eso se asegura con medidas de amortiguación de ruidos en el lomo de la pastilla. Resistencia La unión especial entre el material de la pastilla y el soporte metálico mantiene unidos ambos componentes incluso en las condiciones más extremas (resistencia al cizallamiento). Cuando se Reemplaza Cuando estén cristalizadas o tengan desgastes irregulares como ranuras, centro alto o cóncavo (muchas veces causas de ruido) y cuando se llegue al espesor mínimo. 22

24 Composición De Las Pastillas Para cumplir todas las exigencias de las ensambladoras de vehículos, la composición de las pastillas cambia dependiendo de cada fabricante. Aproximadamente 250 materiales diferentes son utilizados, y pastillas de calidad utilizan entre 16 a 18 componentes. Ejemplo de composición: 20% aglomerantes Resina fenólica, caucho 10% metales Lana de acero, virutas de cobre, virutas de zinc, virutas de latón, polvo de aluminio 10% fibras Fibras de carbón, fibras orgánicas, lana mineral, fibras químicas 25% material de relleno Óxido de aluminio, óxido de hierro, sulfato sódico 35% deslizantes Grafito, sulfuro de cobre, sulfuro de antimonio Bloques y Bandas (Zapatas) Los bloques y bandas (zapatas) son fabricados con los mismos estándares de calidad de las pastillas de frenos, por cumplir con los más rigurosos ensayos y pruebas de seguridad, resistencia, vida útil y confort. Por lo tanto reciben las mismas aprobaciones de las ensambladoras. Cuando Se Reemplaza Cuando estén cristalizados o tengan desgastes irregulares como ranuras, centro alto o cóncavo (muchas veces causas de ruido) y cuando se llegue al espesor mínimo. 23

25 Líquido De Frenos Características Ventajas Beneficios Composición del material de acuerdo a la exigencia del primer equipo Calidad garantizada Frenado seguro Desarrollada para cada tipo de vehículo Instalación rápida Facilidad en el reemplazo Referencia en el empaque (caja) Identificación segura Aplicación correcta Cuando se acciona el pedal de freno, se comprime el líquido que se dirige hasta los cilindros de rueda accionando las zapatas y pastillas de freno. Una de las características del líquido de freno es que él no se comprime, por lo tanto él comprime los acciona dores de los frenos en las ruedas (pastillas y zapatas). Cuando Se Reemplaza El líquido de freno es hidroscopio, es decir absorbe agua, por lo tanto su vida útil es limitada. Eso indica que cuando hay mucha absorción de agua por el líquido, se pierden sus propiedades de compresibilidad. Eso significa que el líquido ya no cumple su función como debería, dificultando el proceso de frenado. Debido a su importancia para el sistema de freno, se recomienda cambiarlo por lo menos una vez al año. Cuándo se presenta agua en el líquido de freno Cuando se abre un envase y no se utiliza todo el contenido, hay el riesgo de contaminar lo que se quedó. Si el depósito del líquido de freno del vehículo no está bien cerrado. En situaciones donde se exigen frenadas de emergencia, (incluso hay casos en que el disco de freno se pone al rojo vivo ) es normal que el líquido de freno se caliente mucho, cuanto más se calienta el líquido mayor es la posibilidad de producir burbujas de vapor que se transformarán en agua. Líquido de freno de baja calidad, donde el punto de ebullición es bajo y rápidamente se produce agua. Por todos estos puntos se puede observar que la calidad del líquido de freno es de suma importancia. Hay diferentes clases de líquido de freno, que son clasificados según su viscosidad y punto de ebullición. Cuanto mayor es el número, más aguanta la temperatura, es decir menor es la posibilidad de producir agua. En EUA existe un departamento de transporte que reglamenta los líquidos de freno según las normas de viscosidad y punto de ebullición. Son identificados por: DOT (DOT 3, DOT 4) Departament OF Transportation 24

26 características Ventajas Beneficios Elevada temperatura de ebullición Absorbe menos agua Frenado seguro Alta viscosidad Presión constante del pedal Suavidad en el frenado Aprobado por normas internacionales Garantía de calidad Seguridad para el conductor FALLA Frenado desequilibrado y con tendencia a desvío. Los frenos se bloquean Baja eficacia de Frenado Los frenos chirrían o vibran Recorrido de pedal largo y puede pisarse de forma blanda y elástica. REPARACION * Corrección con neumáticos fríos. *Reparar *Recuperar *Movilidad o reemplazar *Sustituir manguitos *Revisar: en caso necesario sustituir *Limpiar y recuperar movilidad. *Limpiar o sustituir *Regular o sustituir. *Purgar el aire del sistema *Rellenar *Verificar cotas de reglaje *Revisar vacío y estanqueidad *Eliminar polvo y suciedad *Colocar el recambio adecuado *Limpiar bordes exteriores *Purgar el aire *Verificar el hermetismo *Hacer ajustes Acción de frenada deficiente con elevada presión en el pedal. Pedal bloqueado *Revisar, y en caso necesario sustituir. *Revisar y remplazar las piezas deterioradas *Sustituir bomba *Desmontar y afinar *Renovarlo 25

27 FINALIDAD DEL SISTEMA DE DIRECCIÓN La Finalidad del sistema de dirección es que el conductor puede orientar la marcha del mismo a través del movimiento preciso y armónico de las ruedas. Son éstas las que determinan la trayectoria de todo el vehículo y hacen posible que éste pueda moverse en la dirección requerida, pudiendo seguir la línea de la carretera o camino. Para realizar este trabajo se precisa mover lateralmente, y con la máxima precisión, las ruedas directrices, generalmente las delanteras, de manera que se orienten en el mismo sentido de la curva o del camino que el conductor crea necesario, y este trabajo se encomienda a una serie de mecanismos que, en su conjunto, reciben el nombre de dirección. Funcionamiento El conjunto de mecanismos que componen el sistema de dirección tienen la misión de orientar las ruedas delanteras para que el vehículo tome la trayectoria deseada por el conductor. Para que el conductor no tenga que realizar esfuerzo en la orientación de las ruedas (a estas ruedas se las llama "directrices"), el vehículo dispone de un mecanismo desmultiplicado, en los casos simples (coches antiguos), o de servomecanismo de asistencia (en los vehículos actuales),el conductor controla la trayectoria del automóvil por medio del volante, lo que accionará la barra de dirección, que es la encargada de unirlo a la caja de dirección. Fundamento La dirección es el sistema encargado de proporcionar el giro adecuado a las ruedas delanteras del automóvil mediante la acción que el conductor ejecuta sobre el volante par que tome la trayectoria deseada. La dirección debe reunir una serie de cualidades que le permitan ser capaz de ofrecer: Cualidades Cualquier mecanismo de dirección deberá ser preciso y fácil de manejar, y las ruedas delanteras tenderán a volver a su posición central al completar una curva. Por otra parte, la dirección no debe transmitir al conductor las irregularidades de la carretera. Para conseguir estas características, debe reunir las siguientes cualidades Suave y Cómoda El manejo de la dirección se ha de realizar sin esfuerzo, ya que si la dirección es dura, la conducción se hace difícil y fatigosa, lo que representa un cierto peligro por la dificultad que representa su accionamiento. La suavidad y la comodidad se conseguirán mediante una precisa desmultiplicación en el sistema de engranaje, una dirección asistida, así como un buen estado de las cotas y el mantenimiento del conjunto. Seguridad La dirección es uno de los principales factores de seguridad activa. Esta seguridad depende del estudio y construcción del sistema, la calidad de los materiales empleados y de un correcto mantenimiento. 26

28 Precisión La precisión consiste en que la dirección responda con exactitud en función de las circunstancias, y no sea ni dura ni blanda, para que las maniobras del conductor se transmitan con precisión. Para ello no ha de haber holguras excesivas entre los órganos de la dirección; las cotas de la dirección han de ser correctas, el desgaste debe ser simétrico en los neumáticos, las ruedas estar bien equilibradas y la presión de los neumáticos correcta. Irreversibilidad La dirección debe ser se irreversible. Consiste en que el volante ha de transmitir movimiento a las ruedas, pero éstas, a pesar de las irregularidades del terreno, no deben transmitir las oscilaciones al volante. La se irreversibilidad permite que las ruedas recuperen su posición media con un pequeño esfuerzo por parte del conductor después de girar el volante. Estable Cuando, circulando en recta, al soltar el volante no se desvía el vehículo de su trayectoria. Progresiva Cuando la apertura de las ruedas, para giros iguales del volante, va en aumento. Todas estas fuerzas de rozamiento necesitaran del desarrollo de diferentes mecanismos de dirección que permitan una conducción que cumpla con las necesidades expuestas anteriormente. Los órganos que intervienen en la dirección anden ser robustos de construcción y con los ajustes precisos. en caso de colisión, dad la inmediatez de la columna y el volante de la dirección con el conductor, está legislado que adopté un cierto grado de deformidad toda la columna de dirección, para evitar mayores daños también para una buena adaptabilidad a la altura de cada conductor y mejorar así los aspectos de comodidad, se puede variar la posición de altura del volante según las necesidades. CONSTITUCIÓN DE LA DIRECCIÓN AUTOMOTRIZ Partes Que Comprenden Un Sistema De Dirección Volante Está diseñado de forma ergonómica con dos o tres brazos. Su misión consiste en reducir el esfuerzo que el conductor aplica a las ruedas. En los vehículos con mayor equipamiento incorpora el dispositivo de seguridad pasiva de protección del conductor (airbag). Volante Conjunto de la dirección Columna de la dirección: Es un árbol articulado que une el mecanismo de la dirección con el volante. Está formada por dos o tres tramos para colapsarse y no producir daños al conductor en caso de colisión. Estos tramos están unidos mediante juntas cardan. La columna de la dirección permite la regulación del volante en altura, y en algunos casos también la profundidad, para facilitar la conducción. 27

29 Columna De La Dirección Es un árbol articulado que une el mecanismo de la dirección con el volante. Está formada por dos o tres tramos para colapsarse y no producir daños al conductor en caso de colisión. Estos tramos están unidos mediante juntas cardan. La columna de la dirección permite la regulación del volante en altura, y en algunos casos también la profundidad, para facilitar la conducción. Volante y árbol De La Dirección El volante es el órgano de mando de la dirección. El diseño del volante varía según el fabricante. El tacto y el grosor deben permitir el uso cómodo y agradable. Se ha de ver cuando el vehículo circula en línea recta, el tablero del vehículo. El volante presenta una parte central ancha y unos radios también anchos para distribuir la carga del impacto por todo el pecho del conductor, en caso de accidente. El árbol de dirección, está protegido por una caja fijada por un extremo (el inferior) en la caja de engranaje de la dirección, y por el centro o su parte superior, en una brida o soporte que lo sujeta al tablero o a la carrocería del vehículo. Su extremo superior se une al volante. El conjunto árbol y caja constituyen la columna de dirección. Algunos modelos poseen una columna de dirección ajustable. La parte superior, a la que se conecta el volante, puede moverse telescópicamente y, en algunos casos, colocarse en un ángulo adaptado a la altura y posición del conductor. 28

30 Con el fin de evitar que las vibraciones de la columna se transmitan al volante de la dirección, a veces, se dispone el árbol de la dirección en dos piezas unidas mediante una junta elástica o cardán. Además, en caso de choque frontal, el árbol cederá por esa junta, con lo que el conductor queda protegido del volante. En la siguiente figura se representa el árbol de la dirección cómo se encuentra en condiciones normales de funcionamiento y después de un choque frontal. Caja De Dirección Es la encargada de transformar el movimiento giratorio del volante en otro rectilíneo transversal al vehículo. Existen los siguientes tipos de cajas o de dirección: - Cremallera - Cremallera de relación variable - Tornillo sinfín y sector dentado - Tornillo sinfín y tuerca - Tornillo sinfín y tuerca con hilera de bolas. Ejemplo: (Cremalleras) El mando de este mecanismo lo ejecuta el conductor con el volante, verdadero órgano de mando, a través de él, comunica a las ruedas directrices sus órdenes. El grado de reducción de esfuerzo por parte del conductor conseguido por efecto desmultiplicado del giro del volante de la dirección, depende del peso, tipo y uso del vehículo. Un vehículo deportivo ligero necesitará poca reducción, ya que el conductor ha de ejercer un control rápido del vehículo para corregir derrapes. Los coches pesados con neumáticos anchos necesitarán una gran reducción y algún dispositivo de asistencia para poder girar a poca velocidad. 29

31 El mecanismo de la dirección también transmite al volante la reacción de las ruedas respecto a la superficie de la carretera. Esta reacción avisa inmediatamente al conductor de los cambios en las condiciones del piso, pero los fabricantes no se han puesto de acuerdo sobre el grado de reacción que debe percibir. La caja del engranaje de la dirección cumple las funciones de proteger del polvo y la suciedad el conjunto de engranajes, contener el aceite en que se halla sumergido éstos y servir de soporte al mecanismo de la dirección, al volante y al brazo. Esta caja se fija al bastidor por medio de tornillos, que aseguran su montaje. Palanca y Barras De Dirección Se denomina también timonería de la dirección. Tiene la misión de transmitir a las ruedas el movimiento obtenido en la caja de engranaje de la dirección. La disposición del conjunto de palanca depende del diseño utilizado por el fabricante. El sistema de acoplamiento puede ser mediante barras de acoplamiento divididas en dos e incluso en tres secciones. Generalidades El sistema de engranajes va montado al final de la columna de la dirección, envuelto en un cárter que se prolonga casi siempre en un tubo que rodea a la columna hasta el volante. El sistema de engranajes debe permitir un cambio de dirección fácil sin necesidad de girar muchas vueltas el volante. Los engranajes de tipo más corriente proporcionan una desmultiplicación de 11 ó 12 a 1 en los turismos y de 18 ó más en los camiones pesados, lo que quiere decir que el volante debe girar 2,5 a 3,5 vueltas completas para que las ruedas giren entre sus posiciones extremas. Si se transmite el movimiento del volante directamente a las ruedas, tiene el inconveniente de transmitirse (al volante) todas las sacudidas producidas por el camino en las ruedas y éstas tienden, constantemente, a imprimir un giro en el volante. A este tipo de dirección se le llama reversible. La dirección irreversible es aquella en que ninguna vibración o esfuerzo de las ruedas se transmite al volante, pero tiene el defecto de que el conductor no percibe estas vibraciones en el volante, habiéndose demostrado prácticamente que no conviene de ninguna manera; además, debido a esta rigidez, las piezas se desgastan y sufren más. El tipo actual más corriente es el semi-reversible, intermedio entre los dos anteriores, que tienden ligeramente las ruedas a girar el volante, pero no deja de notar, el conductor en el volante, los efectos de las irregularidades del terreno. Sistemas De Engranajes De La Dirección El sistema de engranaje de la dirección, constituye el elemento des multiplicador de giro del volante y lo forma un conjunto de engranaje protegidos en un cárter y a su vez sirve de unión al bastidor.según la disposición, la forma y los elementos que lo componen, existen los tipos de dirección que se enumeran en el cuadro siguiente: 30

32 Tirantería De Dirección Está constituida por un conjunto de elementos que transmiten el movimiento desde la caja de la dirección a las ruedas. En las direcciones por cremallera se simplifican muchos elementos mientras que en la dirección por tornillo sin fin tenemos: Palanca De Ataque Va unida a la caja de dirección mediante un estriado fino, recibe movimiento de rotación y lo transmite en movimiento angular a la barra de mando. Barra De Mando De longitud variable, tiene un movimiento longitudinal de vaivén que transmite al brazo de acoplamiento. Brazo De Acoplamiento Va montado sobre la mangueta, perpendicular al eje de la rueda y paralelo al terreno. Los brazos de acoplamiento llevan un cierto ángulo de inclinación para que la prolongación de sus ejes coincida sobre el centro del eje trasero (para que las ruedas giren distintos ángulos al tomar una curva) y tienen por misión el desplazamiento de las ruedas directrices. Barras De Acoplamiento Realizan la unión de las dos ruedas por medio de los brazos para que el movimiento en las dos ruedas sea simultáneo y conjugado, al producirse el desplazamiento lateral en una de ellas. Rótulas Están constituidas por un muñón cónico en cuyos extremos hay una unión roscada para facilitar su desmontaje y por otra una bola o esfera alojada en una caja esférica que realiza la unión elástica. TIPOS DE DIRECCIONES Mecanismo De Tornillo Sinfín Cilíndrico Con Tuerca Sobre el tornillo sinfín (F) se desplaza la tuerca (T), que engrana interiormente con el tornillo sinfín. El movimiento de la tuerca se transmite a una palanca (P) que se monta sobre la tuerca. Esta palanca a su vez está unida al eje de giro de la palanca de mando (M) haciéndola girar al accionar el volante de la dirección. 31

33 De Tornillo Sinfín Cilíndrico Con Sector Dentado La parte inferior de la barra o columna (C) de la dirección termina en un sinfín (T) donde engrana un sector dentado (S), que lleva fijo en su centro un eje (E), al que va unido el brazo de mando (M). Al girar el volante y, con él, la columna de la dirección, el sector dentado se desplaza sobre el "sinfín" haciendo girar su eje que obliga a oscilar adelante y atrás, al brazo, de mando que, al estar articulado elásticamente a la biela, imprime a ésta un movimiento longitudinal en ambos sentidos. Mecanismo De Tornillo Sinfín Cilíndrico Con Dedo o Leva También denominado palanca y leva. La columna de la dirección termina en un husillo (T) sobre cuya ranura puede desplazarse una leva o dedo (L) fija al extremo de una palanca (P) que mueve el brazo de mando (M). Al mover el volante, la leva se desplaza sobre el husillo, desplazamiento que a través de la palanca produce en el brazo de mando un movimiento longitudinal de delante hacia atrás. Mecanismo De Tornillo Sinfín Cilíndrico Con Tuerca e Hilera De Bolas Se denomina también de circulación de bolas. Sobre el tornillo sinfín (T) lleva una tuerca (C) y entre ésta y el tornillo sinfín una hilera de bolas (B) que recorren la hélice del tallado interior del tornillo y de la tuerca. 32

34 La tuerca lleva tallada una cremallera transmitiendo su movimiento a un sector (S) dentado unido al brazo de mando (M). Mecanismo De Tornillo Sinfín Globoide y Rodillo El sinfín globoide se aplica cuando el elemento de translación se desplaza describiendo un arco al girar sobre su propio eje de giro, como en el sistema tornillo y rodillo. En este sistema la columna (C) lleva en su parte inferior un tornillo (T) roscado sobre el que rueda, engranado en su estría, un rodillo (R) que forma parte del brazo de mando (M), al que imprime un movimiento. Tornillo Sin Fin La función de esta caja de dirección es muy sencilla. El tornillo sin fin está conectado con la columna de dirección por un juego de cruces, las cuales hacen que gire de derecha a izquierda o viceversa. Este tornillo sin fin está conectado por medio de unos dientes a la barra de cremallera, cuando el tornillo sin fin gira, la barra de cremallera se desliza de un lado al otro dentro de la carcasa. Esta barra de cremallera está conectada por medio de un sistema de brazos al NAO o bocina. Este sistema de brazos está conformado por una rotula interna, una barra de unión y una rotula externa. La rotula interna debe de estar cubierta por una bota para evitar la suciedad dentro de la carcasa, la cual podría dañarse por suciedad acumulada. El tope de ajuste nos ayuda a ajustar a la barra de cremallera con el tornillo sin fin, ya que el desgaste del tornillo sin fin puede causar que no logren hacer contacto para deslizar la barra de cremallera, causando la pérdida parcial o total de la dirección del vehículo. El tornillo de ajusta se debe 33

35 de empujar en contra de la vaquerita, para que esta logre ajustar el contacto entre la barra y el tornillo sin fin. Cremallera Hidráulica (Servodirección) La caja de dirección hidráulica tiene la finalidad de aportar un esfuerzo que venga a añadirse al que el conductor efectúa, sobre el volante, permitiendo una menor desmultiplicación en el mecanismo de mando y un volante de menor diámetro, con lo que resulta una dirección más sensible y la conducción más cómoda. Este sistema tiene la función de canalizar a alta presión. Cotas De La Dirección Entendemos como cotas de la dirección aquellos factores que intervienen para obtener una dirección válida. El tren delantero debe ser estudiado siguiendo una geometría precisa que nos va a permitir responder a las exigencias esenciales de: Estabilidad. Conservación mecánica. Conservación De Los Neumáticos Por otra parte, una buena geometría del tren delantero llegará hasta la obtención de una dirección segura y cómoda, que se manifiesta por: El mantenimiento en trayectoria rectilínea. La insensibilidad a factores exteriores (baches, viento, etc.). Las entradas y salidas fáciles de las curvas. Podemos decir que la dirección debe ser estable y para conseguirlo se consideran dos factores: La geometría de giro. La geometría de las ruedas o cotas geométricas, que son: El ángulo de salida o inclinación. El ángulo de caída. El ángulo de avance. 34

36 Las cotas conjugadas. La convergencia o divergencia (alineación de las ruedas). Dirección Asistida Hidráulica Para facilitar al conductor la ejecución de las maniobras con el vehículo, se emplean las servo-direcciones o direcciones asistidas, que tienen como misión el ayudar al conductor a orientar en la dirección deseada las ruedas directrices, ayuda que es imprescindible en camiones pesados y autobuses. Para conseguir esta ayuda puede utilizarse como fuente de energía la proporcionada por: vacío de la admisión, aire comprimido o fuerza hidráulica. De estas tres fuentes de energía, la del vacío de la admisión es muy poco usada; el aire comprimido, queda limitado su empleo a los vehículos que lo utilizan para el mando de los frenos; la hidráulica es la más empleada. El dispositivo de la dirección asistida que utiliza esta última es la siguiente: Acoplamiento Dentro Del Vehículo El conjunto de mecanismos que componen el sistema de dirección tienen la misión de orientar las ruedas delanteras para que el vehículo tome la trayectoria deseada por el conductor. Para que el conductor no tenga que realizar esfuerzo en la orientación de las ruedas (a estas ruedas se las llama "directrices"), el vehículo dispone de un mecanismo des multiplicador, en los casos simples (coches antiguos), o de servomecanismo de asistencia (en los vehículos actuales). 35

37 Un tipo de dirección es el que utiliza una barra de acoplamiento dividida en tres partes El engranaje hace mover transversalmente el brazo que manda el acoplamiento, a su vez apoyado por la palanca oscilante en la articulación sobre el bastidor. Para transformar el giro del volante de la dirección en el movimiento a un lado u otro del brazo de mando, se emplea el mecanismo contenido en la caja de la dirección, que al mismo tiempo efectúa una desmultiplicación del giro recibido, para permitir al conductor orientar las ruedas con un pequeño esfuerzo realizado en el volante de la dirección. MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE DIRECCION Dentro de los aspectos técnicos de un coche, uno de los sistemas más importantes es el de dirección. Una dirección en buen estado nos entregará la garantía de que el coche reaccione bien ante cualquier maniobra que debamos realizar. Lo primero que debemos hacer es revisar periódicamente cada uno de los elementos del sistema de dirección. En dicho aspecto, los elementos más utilizados en la barra de dirección son los extremos de dirección, la cremallera de dirección y los bujes de guía de la barra. Luego, en la columna de dirección es importante revisar el piñón de dirección. También, en el sistema hidráulico de las direcciones asistidas, lo necesario es comprobar con periodicidad si la presión de la bomba es la correcta y que no se producen fugas en el circuito. El segundo trabajo que debemos realizar es el de verificar que los elementos de la dirección (ya sea mecánica o asistida) funcionan correctamente. Esta tarea la realizaremos con el coche en marcha. Una vez hecho esto, si es necesario tendremos que ajustar la alineación de la dirección y equilibrar los neumáticos. El tercer aspecto a tener en cuenta es el lubricante. La falta de líquido perjudica notablemente el sistema de dirección. Esto también sucede con mala presión o desgaste excesivo de los neumáticos, y con el mal estado de los amortiguadores. Revisar De Forma Periódica Todos Los Elementos Del Sistema - En la barra de la dirección los elementos que más se deterioran son los extremos de dirección, la cremallera y los bujes de guía de la barra. - En la columna de dirección revisar el piñón. - En el sistema hidráulico para direcciones asistidas deberá controlar que la presión de la bomba es la correcta y no se producen fugas en el circuito. - Verificar, con el vehículo en marcha, que los elementos de la dirección, ya sea mecánica o asistida, funciona correctamente. Ajustar la alineación de la dirección y equilibrar los neumáticos si fuese necesario. - La falta de lubricante, la mala presión o el desgaste excesivo de los neumáticos, el mal estado de los amortiguadores o el desgaste de los propios mecanismos de dirección perjudica seriamente al sistema de dirección. 36

38 - Cuando la dirección se torna dura, inestable o si ruidos extraños, acuda al taller y pida una revisión completa antes de que los daños sean mayores. En el manual de su vehículo hay recomendaciones para el mantenimiento de la dirección. - Cuando un sistema de dirección está dañado el vehículo no mantiene la alineación que se requiere por ello muchas veces el vehículo aunque el piloto quiere ir en línea recta esta cruza ya sea a la derecha o izquierda según sea el caso en donde se perdió dicha a lineación. TABLA DE DIAGNOSTICO DEFECTO CAUSA QUE HACER La dirección es dura Presión baja en los neumáticos. Falta de aceite. Suspensión en mal estado. Articulación en mal estado. Falla en el sistema hidráulica. Tensión incorrecta de la bomba. Aire en el sistema. Filtro sucio o averiado. Dirección defectuosa. Verificar. Restituir. Reparar. Reparar. Reparar. Purgar. Limpiar. Reparar. La dirección se endurece al girar el volante. Falte de presión en la bomba. Aire en el sistema. Reparar. Purgar. La dirección tiende a irse hacia un lado. Presión o desgaste desigual de los neumáticos delanteros. Suspensión en mal estado. Escape de fluido. Verificar presión Reparar. Reparar. 37

39 Holgura excesiva en el volante de dirección. Oscilaciones en el puente delantero. Dirección inestable Reglaje del engranaje defectuoso Desgaste de las articulaciones. Exceso de presión en las llantas. Suspensión en mal estado. Falta de avance en el pivote. Equilibrado defectuoso Reglar. Reparar. Verificar presión Reparar. Reglar. Verificar. Los neumáticos chillan al tomar las curvas. Presión de inflado bajo. Convergencia o divergencia excesiva. Elementos hidráulicos defectuoso Verificar presión Alinear. Reparar. TIPOS DE ACEITE Y LUBRICANTES APTOS PARA EL SISTEMA DE DIRECCION Se utiliza aceite ATF porque en si su densidad y su consistencia es más ligera y no están pesado para la bomba de distribución, este tiene un color rojizo pero su color no tiene nada en especial es solo para distinguirlo, la capacidad del recipiente en donde va colocado el aceite ATF tiene una capacidad menor a un litro. Lubricación Las superficies de contacto de los cojinetes de rodamiento tienen un movimiento relativo que es de rodadura y de deslizamiento, y por ello es difícil comprender exactamente lo que sucede. Si la velocidad relativa de las superficies deslizantes es lo suficientemente elevada, entonces la acción del lubricante es hidrodinámica. Cuando un lubricante queda atrapado entre dos superficies en contacto rodante, se origina un incremento muy grande en la presión interna de la película de lubricante. Pero como la viscosidad está relacionada en forma exponencial con la presión, también se produce un incremento muy grande en la viscosidad del lubricante confinado entre las superficies. Los objetivos de un lubricante para cojinetes de rodamiento o antifricción pueden resumiese como sigue: Formar una película de lubricante entre las superficies deslizante y rodante. Ayudar a distribuir y disipar el calor. Impedir la corrosión de las superficies del cojinete. Proteger las piezas contra la entrada de materias extrañas. Los Lubricantes Utilizados Son - Grasa. - Aceite base o mineral. - Espesantes o sustancias inorgánicas. - Aditivos (para presiones altas y condiciones corrosivas). 38

40 Elección Del Sistema De Lubricación Al construir una máquina es aconsejable determinar lo más pronto posible si se desea lubricar los rodamientos con aceite o con grasa. En casos especiales puede preverse una lubricación sólidos. Lubricación Con Aceite Este sistema de lubricación resulta adecuado si los elementos próximos a la máquina deben lubricarse también cuando sea necesario evacuar el calor mediante el lubricante. La evacuación de calor puede ser necesaria en el caso de elevadas velocidades de giro altas solicitaciones a carga o si el apoyo está sometido al calor desde afuera. Al lubricar con pequeñas cantidades de aceite (la lubricación con cantidades mínimas), como por ejemplo lubricación por goteo, por neblina de aceite o por aceite - aire es posible dosificar la cantidad de aceite exactamente. Esto ofrece la ventaja de poder mantener bajo tanto el rozamiento debido al chapoteo, como la potencia perdida del rodamiento. Al usar aire como medio portante de la lubricación puede conseguirse una alimentación dirigida y una corriente favorable para la obturación. La lubricación por inyección de aceite con grandes cantidades facilita la alimentación precisa de todos los puntos de contacto en rodamientos altamente revolucionados y una buena refrigeración. Existen Muchos Métodos De Lubricación Con Aceites Baños de Aceite. Sumergido de aceite. Goteo de aceite. Inyección de aceite. Circulación forzada de la Aceite. Lubricación de aceite pulverizado. (Aire conteniendo aceite) Utilice grasa cuando: Utilice Aceite cuando: La temperatura no sea superior a 110 centígrados La temperatura es elevada La viscosidad es baja Se emplean fácilmente cellos a prueba de aceite Se requiere protección especial contra la entrada de materias extrañas Se desean alojamientos sencillos para cojinetes El tipo de cojinete no es apropiado para lubricación grasa El cojinete se lubrica desde un sistema central que sirve también para otras piezas de maquina Es necesario operar durante periodos largos sin proporcionar atención El cojinete deberá de tener un juego no mayor 39

41 SISTEMA DE SUSPENSION El sistema de suspensión del vehículo es el encargado de mantener las ruedas en contacto con el suelo, absorbiendo las vibraciones, y movimiento provocados por las ruedas en el desplazamiento de vehículo, para que estos golpes no sean transmitidos al bastidor. Estructura Del Automóvil Carrocería Bastidor Carrocería Es la parte del vehículo que reviste el motor y otros sistemas, en cuyo interior se alojan los pasajeros (personas) o carga. Chasis o Bastidor Podemos observar el tren trasero, el tren delantero, la caja de velocidades y transmisión, solo falta montar el motor. Componentes Principales De Sistema De Suspensión - Bastidor o chasis - Ballestas - Muelles - Barra de torsión - Estabilizador - Amortiguadores Bastidor Todos los elementos de un automóvil, como el motor y todos sus sistemas de transmisión han de ir montados sobre un armazón rígido. Es fácil deducir que necesitamos una estructura sólida para soportar estos órganos. La estructura que va a conseguir esa robustez se llama bastidor y está formado por dos fuertes largueros (L) y varios travesaños (T), que aseguran su rigidez. Hoy en día en la fabricación de turismos se emplea el sistema de auto bastidor, llamado también carrocería auto portante o monocasco, en el cual la carrocería y el bastidor forman un solo conjunto. 40

42 Los elementos de la suspensión, se complementan con los de la amortiguación que, al contrario de lo que piensa mucha gente, no es lo mismo. Ballestas Es un tipo de muelle compuesto por una serie de láminas de acero, superpuestas, de longitud decreciente. Actualmente, se usa en camiones y automóviles pesados. La hoja más larga se llama maestra y entre las hojas se intercala la lámina de cinc para mejorar su flexibilidad Muelles Están formados por un alambre de acero enrollado en forma de espiral, tienen la función de absorber los golpes que recibe la rueda. Barra De Torsión Es de un acero especial para muelles, de sección redonda o cuadrangular y cuyos extremos se hallan fijados, uno, en un punto rígido y el otro en un punto móvil, donde se halla la rueda. En las oscilaciones de la carretera la rueda debe vencer el esfuerzo de torsión de la barra. Barra estabilizadora Es una barra de hierro, que suele colocarse en la suspensión trasera, su misión es impedir que el muelle de un lado se comprima excesivamente mientras que por el otro se distiende. Amortiguadores Tienen como misión absorber el exceso de fuerza del rebote del vehículo, es decir, eliminando los efectos oscilatorios de los muelles. Pueden ser de fricción o hidráulicos y estos últimos se dividen en giratorios, de pistón y telescópicos, éstos son los más usados. Tanto un sistema como el otro permiten que las oscilaciones producidas por las irregularidades de la marcha sean más elásticas. Para controlar el número y la amplitud de estas, s incorporan a la suspensión los amortiguadores. Los primeros son poco empleados y constan de dos brazos sujetos, un bastidor y otro al eje o rueda correspondiente. Los brazos se unen entre si con unos discos de amianto o fibra que al oscilar ofrecen resistencia a las ballestas o muelles. 41

43 Componentes De Amortiguador - Sello de aceite o reten - Guía del eje - Eje del amortiguador - Cámara superior - Cámara anular - Émbolo - Válvula de control superior - Cámara inferior - Válvula de control inferior - Espiral reflector anti - espumante Clases De suspensión - Suspensión independiente - Suspensión hidroneumática (activa) - Suspensión hidráulica - Suspensión neumática - Suspensión rígida Suspensión Independiente Una suspensión independiente consiste en que cada rueda está conectada al automóvil de forma separada con las otras ruedas, lo cual permite que cada rueda se mueva hacia arriba y hacia abajo sin afectar la rueda del lado opuesto. La suspensión independiente se puede utilizar en las cuatro ruedas Componentes Principales 1. Muelle 2. Funda 3. Estabilizador 4. Carcasa de corona 5. Tambor 6. Puente del bastidor 7. Bastidor o chasis 8. Árbol de transmisión o flecha (cardan) 9. Barra estabilizador 10. Amortiguador Semi-Independiente Es utilizada en algunos automóviles de tracción delantera, lo cual permite un movimiento independiente limitado de cada rueda, al transmitir una acción de torsión al eje sólido de conexión. 42

44 Componentes 1. Amortiguador 2. Muelle 3. Junta universal 4. Cubierta del diferencial 5. Trapecios o brazos de control 6. Eje de oscilación Suspensión Rígida Este sistema tiene por finalidad de amortiguar directamente en continua comunicación entre dos rueda (neumáticos), ya sean dos delanteros o posteriores (traseras), así tenemos de un camión la rueda o neumático derecha reciben un golpe y este golpe es advertido al neumático izquierdo Componentes 1. Columpio oscilante del paquete de muelle 2. Paquete de ballesta 3. Abrazadera de paquete de ballesta 4. Cubierta o tapa de diferencial 5. Amortiguador 6. Funda de eje posterior 7. Neumático Suspensión Mc Pherson Montaje en forma de columna formado por un elemento telescópico que dispone de amortiguador y muelle sobre el mismo eje el primero dentro del segundo, todo ello anclado en su parte inferior mediante unos tirantes transversales. La parte superior de dicha columna se llama torreta y va anclada al chasis.la parte de la torreta es la más débil del conjunto y la que debe soportar los mayores esfuerzos. Se puede también colocar para el eje trasero, pero el volumen del maletero se ve perjudicado por el volumen que ocupan las torretas. Si bien la parte superior no varía, el diseño de la parte inferior es muy variable pues se puede colocar un triángulo inferior o brazos transversales. Geometría De La Suspensión Para entender con mayor detalle los variados sistemas que existen de suspensión, se hace necesaria una definición detallada de las variables que definen el comportamiento de una suspensión. Ángulo De Convergencia y Ángulo De Divergencia Es el ángulo definido entre cada una de las ruedas y el eje longitudinal del vehículo, siempre en su proyección horizontal. 43

45 Ángulo De Avance Es el que provoca al auto alineación de las ruedas, dotando al vehículo de un elevado grado de estabilidad. Ángulo De Caída Es un ángulo que queda definido entre el plano de una rueda y la vertical al suelo. En la figura podemos ver que la caída es positiva pues la parte más alta de la rueda sobresale más que cualquier otra parte del neumático. También existe la caída negativa cuando la parte de contacto con el suelo sobresale más que cualquier otra parte del neumático. Este segundo caso suele darse en coches de gran potencia o de competición. EMBRAGUE El embrague es un sistema que permite tanto transmitir como interrumpir la transmisión de una energía mecánica a su acción final de manera voluntaria. En un automóvil, por ejemplo, permite al conductor controlar la transmisión del par motor desde el motor hacia las ruedas. El embrague transmite la potencia del motor a la transmisión manual mediante su acoplamiento o desacoplamiento. También, hace la salida más suave, hace posible detener el vehículo sin parar el motor y facilita las operaciones del mismo. Ubicación Del Embrague El embrague se sitúa entre el volante motor y la caja de cambios y es accionado por un pedal que maneja el conductor con su pie izquierdo (menos en los automáticos que el pedal se suprime). 44

46 Con el pedal suelto el giro del motor se transmite directamente a las ruedas, es decir, el motor está embragado. Y cuando el conductor pisa el pedal de embrague el giro del motor no se transmite a las ruedas, y se dice que el motor está desembragado. Funcionamiento Está constituido por un conjunto de piezas situadas entre el motor y los dispositivos de transmisión, y asegura un número de funciones: En posición acoplado (embragado) transmite el par motor suministrado por el motor. En un automóvil, cuando el embrague gira, el motor está vinculado a la transmisión. En posición desacoplada (desembragado) se interrumpe la transmisión. En un automóvil, las ruedas giran libres o están detenidas, y el motor puede continuar girando sin transmitir este par de giro a las ruedas. En las posiciones intermedias restablece progresivamente la transmisión de par, mediante rozamiento o fricción. Según la cual, en la transmisión de fuerza mediante giro (la definición misma de momento de fuerza o par) toda disminución de la velocidad de giro (RPM) implica un aumento de par en la misma proporción. Esta es la razón de ser de las desmultiplicaciones de la caja de cambio y del grupo, reducir la velocidad de giro para ganar par. Por tanto una disminución a la mitad del régimen del primario con respecto al del motor, implica un aumento al doble del par transmitido al primario, conservándose el producto, o sea la potencia, sin tener cuenta las pérdidas por calor debidas al rozamiento. Esto se entiende fácilmente si se imagina intentando subir una cuesta muy pronunciada, hasta el punto de hacer "patinar" el embrague durante un período prolongado: de esta manera se obtiene el par que el motor no puede dar, mediante reducción de su régimen al entrar la fuerza al cambio. Asimismo, permite moderar los choques mecánicos evitando, por ejemplo, que el motor se detenga o que los componentes de los sistemas se rompan por la brusquedad que se produce entre la inercia de un componente que se encuentra en reposo y la potencia instantánea transmitida por el otro. 45

47 Embrague De Fricción El embrague de fricción está formado por una parte motriz (volante motor), que transmite el giro a la parte conducida, usando el efecto de adherencia de ambos componentes, a los cuales se les aplica una fuerte presión que los acopla fuertemente. El eje primario de la caja de velocidades se apoya en el volante de inercia del motor por medio de un casquillo de bronce. Sobre este eje se monta el disco de embrague que es aplicado fuertemente contra el volante motor por el palto de presión, también conocido como maza de embrague. La maza de embrague es empujada por los muelles que van repartidos por toda su superficie. Al pisar el conductor el pedal de embrague, un mecanismo de palanca articulada desplaza el cojinete de embrague que mueve unas patillas que, basculando sobre su eje, tiran de la maza de embrague que libera al disco impidiendo que el motor le transmita movimiento, haciendo que tampoco llegue a la caja de velocidades aunque el motor esté en funcionamiento. Clasificación Existen Diferentes Tipos De Embrague - Según el número de disco - Hidráulico. No tiene discos. Se utiliza en vehículos industriales. - Mono disco seco. - Bi-disco seco con mando único; - Bi-disco con mando separado (doble); - Multidisco húmedo o seco. - Según el tipo de mando - Mando mecánico; - Mando hidráulico; - Mando eléctrico asistido electrónicamente. - Centrífugo. Disco De Embrague Ubicado entre el volante del motor y la placa de presión, es el elemento mediante el cual se logra, positivamente, el acoplamiento o desacoplamiento del motor con los ruedos. Está formado por dos partes principales: Forros del disco y el conjunto del disco propiamente dicho. Los forros del disco, están ubicados a ambos lados de las láminas elásticos, sujetos a éstas mediante 32 remaches. 46

48 Su misión es la de soportar la fuerte fricción a que los someterá el volante del motor y la placa de presión al producirse el acoplamiento, y luego, mantener dicho acoplamiento mientras el motor está embragado. Están construidos de un compuesto moldeado, formado por hilachas trenzadas de amiantos impregnados con resinas, agregándose también partículas de cobre o de bronce, que confieren a los forros mayor resistencia y contribuyen a disipar rápidamente el color producido por la fricción. Placa De Presión Tiene la misión de llevar al disco de embrague contra el volante del motor y mantenerlo presionado para provocar el acoplamiento. Está construido en fundición de hierro y presenta la forma de una corona circular, con su parte delantera perfectamente rectificado para hacer contacto con el disco de embrague. En su parte trasera están dispuestos tres bloques salientes separados entre sí a 120º, y nueve asientos cilíndricos, de los cuales sólo seis son ocupados por los resortes de tensión. Dichos asientos poseen una saliente guía, a efectos de evitar que los resortes se zafen, como producto de la fuerza centrífuga a la que se hallan expuestos. 2- Disco 3- Canasta 4- Collarin Pernos Flotantes Cada palanca de desembrague oscilo en un perno flotante que permanece estacionaria, apoyándose en su zona media en la parte inferior (porción plana) del orificio que paseen los bulones. Bulones Son tres y están fabricados en fundición de acero. Presentan un ensanchamiento y en el centro de éste, hay un orificio de aproximadamente 9 mm de diámetro. Dicho ensanchamiento divide el bulón-ojo en dos extremos, una roscado casi hasta la mitad de su longitud y el otro sin roscar, que se introducirá en el orificio de los bloques salientes. Colocando el extremo roscada hacia arriba, se observa que en la parte inferior del orificio hay una porción corta y plana, sobre la que se apoyará el perno flotante, produciendo un contacto lineal. El extremo roscado presenta dos pequeñas fresadoras tipa "canaleta", donde se introducirá el material desplazado de la tuerca de ajuste, con un punzón, para mantener el ajuste de la placa de presión. Las tuercas de ajuste son las que permiten nivelar la placa de presión. Poseen cabeza hexagonal y presentan debajo del hexágono, un rebaje en ángulo que calza en los orificios para su alojamiento en la cubierta del embrague. Plaquetas De Empuje Construidas en chapa de acero, tienen forma rectangular a la que se ha sacado una porción también rectangular en su parte superior central, para formar dos aletas laterales que encostrarán en las ranuras que poseen los bloques salientes de la placa de presión. 47

49 Resortes Anti Vibratorios Son de acero especial de unos 2,5 mm de diámetro. Presentan una forma convencional para el trabajo que realizan. Sus espiras se sitúan a cada lado de los bloques salientes de la placa de presión. Sus dos extremos libres, enganchan en sus orificios en la cubierta del embrague Una porción del resorte tiene forma de "U", con la que se apoya sobre el extremo largo de la palanca de desembrague. Esto da lugar a que los resortes cumplan con la misión de mantener las palancas de desembrague en constante apoyo, evitando que estén sometidos a vibraciones y por otra parte, anular todo movimiento innecesario en las mismas que produciría desgaste por fricción. Cubierta Del Embrague Está construida en chapa de acero. Tiene un formato especial, para contener en su interior a todos los componentes del embrague. En el centro presenta una abertura de unos 100 mm de diámetro, por donde asomarán las palancas de desembrague y actuará el cojinete de desembrague. Alrededor de esa abertura, hay seis orificios de casi 3 mm de diámetro donde engancharán los extremos de los resortes anti vibratorios. CAJA DE CAMBIOS Finalidad De La Caja De Cambios La caja de cambios es el elemento de transmisión que se interpone entre el motor y el resto de los elementos de transmisión en un vehículo para modificar el número de transmisiones en las ruedas e invertir el sentido de giro cuando lo requieran las necesidades de circulación. Como el par motor y las revoluciones de este se transmiten a las ruedas originando en ellas una fuerza de impulsión, capaz de vencer la resistencia del vehículo al movimiento, la potencia transmitida en todo momento deberá ser igual al par resistente en las ruedas y la velocidad de estas. Si no se interpusiera la caja de velocidades, el número de revoluciones del motor se transmitiría íntegramente a las ruedas, con lo que el par desarrollado por el motor debería ser igual al par resistente en las ruedas. Así pues, tanto habría que aumentar la potencia del motor, en cualquier circunstancia de marcha, como lo hiciera el par resistente, contando para ello con un motor de una potencia tal, que fuera capaz de absorber los diferentes regímenes de carga que se origina. Como no se dispone de motores que cubran la anterior circunstancia, se dispone en los vehículos las cajas de cambios de velocidades, con el fin de obtener el par motor necesario en las diferentes condiciones de marcha, aumentando el par de salida en relación con el número de revoluciones en las ruedas. Con las cajas de cambios de velocidades se logra mantener, dentro de condiciones favorables, la potencia desarrollada por el motor. Actúan, pues, como transformador de velocidad y convertidor mecánico de par. En otras palabras la finalidad de la caja de cambios es permitir que el cigüeñal gire rápidamente mientras que las ruedas giren lentamente, variando la relación entre la velocidad del cigüeñal y la del vehículo a 48

50 medida que este aumenta. El cigüeñal del vehículo puede gira aproximadamente de cuatro, ocho o doce veces por cada revolución de las ruedas. Además en la caja de cambios está incluido un engranaje de inversión que permite la marcha atrás del vehículo. Cada una de estas relaciones es seleccionada manualmente por el conductor. Funcionamiento De La Caja De Velocidades Para conseguir con sencillez constructiva un elevado número de combinaciones en la caja de cambios, se coloca antes de la caja de cambios propiamente dicha otro denominado grupo Reductor. El grupo reductor es realmente otra caja de cambios cuyo eje de salida actúa como eje primario de una segunda caja de cambios, de forma que el eje primario recibe el movimiento del grupo reductor mediante dos engranajes en toma constante, uno del eje de salida del grupo reductor y el otro solidario con el eje intermediario. El funcionamiento de una caja de cambios se explica a continuación: El eje intermediario lleva varios engranajes de diferentes tamaños solidarios a él, que engranan, según la combinación que se desee, con los correspondientes del eje secundario para conseguir las diferentes velocidades que ofrece la caja de cambios. Sobre el eje secundario van colocados engranajes unidos dos a dos a unos desplazables, que pueden deslizarse con un grado de libertad sobre él. Cada desplazable lleva una garganta en la que se aloja una horquilla que se acciona por medio de la palanca de cambio mediante varillas. Hay que indicar que al ser los desplazables interiormente estriados y el eje secundario también, los piñones pueden deslizarse longitudinalmente sobre él con un grado de libertad por lo que, si giran engranados con su correspondiente engranaje del eje intermediario, transmiten su movimiento al eje secundario que girará y transmitirá su par correspondiente. 49

51 De esta forma se consiguen a la entrada de la caja de cambios tantas combinaciones de velocidades como marchas tenga el grupo reductor, lo cual multiplicado por el número de combinaciones de marchas de la caja de cambios, ofrece un conjunto dotado de gran número de combinaciones. Funcionamiento De Grupo Reductor De Dos Combinados Si, por ejemplo, en la caja de cambios tiene primera, segunda, tercera, cuarta y marcha atrás, y el grupo reductor, largas, medias y cortas, el tractor tendrá doce marchas hacia delante y tres marchas hacia atrás En la posición de punto muerto no se encuentra engranado ningún piñón del eje secundario con ninguno del eje intermediario, por lo que no hay transmisión de movimiento. Punto Muerto Al colocar la palanca de cambio en la posición de primera velocidad el engranaje desplazable se desliza hacia la izquierda engranando su engranaje con el correspondiente del intermediario. Al ser este pequeño y el conducido grande, la velocidad de giro del eje secundario será pequeña. Primera Velocidad: Desde El Primario Como el eje secundario gira arrastrado por las ruedas en la posición de punto muerto de la caja, y el piñón loco es arrastrado desde el motor a través del primario y tren intermediario, para conseguir la sincronización se hace necesario el desembrague, mediante el cual, el eje primario queda en libertad sin ser arrastrado por el motor y su giro debido a la inercia puede ser sincronizado con el del eje secundario. Por esta causa, las maniobras del cambio de velocidad deben ser realizadas desembragando el motor, para volver a embragar progresivamente una vez lograda la selección de la nueva relación deseada. El objetivo de los sincronizadores es, pues acelerar o frenar el eje primario para igualar su velocidad angular, en el momento de seleccionar una velocidad, con la del secundario. 50

52 Horquillas Tiene la función de introducir las marchas. La horquilla es accionada por la palanca del cambio y actúa sobre el manguito deslizable interpuesto entre 2 engranajes libres del árbol de salida del cambio: los movimientos de la palanca del cambio se traducen, por efecto de la horquilla, en traslaciones del manguito que engrana con un engranaje o con otro, o bien permanece en la posición intermedia de punto muerto. Generalmente, hay una horquilla por cada 2 marchas (primera y segunda, tercera y cuarta), excepto para la marcha atrás, cuyo engranaje es introducido y extraído por una horquilla especial. las horquillas permanecen siempre en contacto con los correspondientes manguitos, mientras que la unión con la palanca del cambio se realiza sólo cuando se selecciona la marcha; un simple dispositivo de retención evita que la palanca pueda unirse al mismo tiempo con 2 horquillas e introduzca 2 marchas. Los manguitos, cuando la marcha está introducida, giran estando unidos constantemente con el árbol acanalado de salida del cambio; por consiguiente, entre la horquilla y el manguito existe un contacto de rozamiento; por dicho motivo, las horquillas se construyen generalmente de bronce al fósforo, para de este modo reducir el rozamiento del contacto con los manguitos de acero. Primera Velocidad El desplazamiento del sincronizador hacia la derecha, produce el engrane del correspondiente piñón loco del eje secundario, que se hace solidario de este eje. Con ello, el giro es transmitido desde el eje primario, obteniéndose la oportuna reducción. En esta velocidad se obtiene la máxima reducción de giro, y por ello la mínima velocidad y el máximo par. 51

53 Segunda Velocidad El desplazamiento del sincronizador hacia la izquierda, produce el engrane del correspondiente piñón loco del eje secundario, que se hace solidario de este eje. Con ello, el giro es transmitido desde el eje primario, obteniéndose la oportuna reducción. En esta velocidad se obtiene una reducción de giro menor, por ello aumenta la velocidad y el par disminuye. Tercera Velocidad El desplazamiento del sincronizador hacia la derecha, produce el engrane del piñón loco del eje secundario, que se hace solidario de este eje. Con ello, el giro es transmitido desde el eje primario, obteniéndose la oportuna reducción. En esta velocidad se obtiene una reducción de giro menor que en la segunda velocidad, por ello aumenta la velocidad y el par disminuye. Cuarta Velocidad El desplazamiento del sincronizador hacia la izquierda, produce el engrane del correspondiente piñón de arrastre o toma constante del eje primario, que se hace solidario con el eje secundario, sin intervención del eje intermediario en este caso. Con ello, el giro es transmitido desde el eje primario, obteniéndose una conexión directa sin reducción de velocidad. La velocidad del motor es igual a la que sale de la caja de cambios, por ello aumenta la velocidad y el par disminuye. Esta velocidad es también denominada la súper marcha. 52

54 Marcha Atrás Cuando se selecciona esta velocidad, se produce el desplazamiento del piñón de reenvió, empujado por un manguito. Al moverse el piñón de reenvió, engrana con otros dos piñones cuya particularidad es que tienen los dientes rectos en vez de inclinados como los demás piñones de la caja de cambios. Estos piñones pertenecen a los ejes intermediario y secundario respectivamente. Con esto se consigue una nueva relación, e invertir el giro del tren secundario con respecto al primario. La reducción de giro depende de los piñones situados en el eje intermediario y secundario porque el piñón de reenvió actúa únicamente como inversor de giro. La reducción de giro suele ser parecida a la de primera velocidad. Partes De La Caja De Velocidades La caja de cambios está constituida por una serie de ruedas dentadas dispuestas en tres árboles. Árbol Primario Recibe el movimiento a la misma velocidad de giro que el motor. Habitualmente lleva un único piñón conductor en las cajas longitudinales para tracción trasera o delantera. En las transversales lleva varios piñones conductores. Gira en el mismo sentido que el motor. Árbol Intermedio o Intermediario Es el árbol opuesto o contra eje. Consta de un piñón corona conducida que engrana con el árbol primario, y de varios piñones (habitualmente tallados en el mismo árbol) que pueden engranar con el árbol secundario en función de la marcha seleccionada. Gira en el sentido opuesto al motor Árbol Secundario Consta de varios engranajes conducidos que están montados sueltos en el árbol, pero que se pueden hacer solidarios con el mismo mediante un sistema de desplazables. Gira en el mismo sentido que el motor (cambios longitudinales), y en sentido inverso en las cajas transversales. En otros 53

55 tipos de cambio, especialmente motocicletas y automóviles y camiones antiguos, los piñones se desplazan enteros sobre el eje. La posición axial de cada rueda es controlada por unas horquillas accionadas desde la palanca de cambios y determina qué pareja de piñones engranan entre el secundario y el intermediario., o entre primario y secundario según sea cambio longitudinal o transversal. Eje De Marcha Atrás Lleva un piñón que se interpone entre los árboles intermediario y secundario (longitudinal) o primario y secundario (transversal) para invertir el sentido de giro habitual del árbol secundario. En el engranaje dé marcha atrás, normalmente se utiliza un dentado recto, en lugar de un dentado helicoidal, más sencillo de fabricar. Asimismo, cuando el piñón se interpone, cierra dos contactos eléctricos de un conmutador que permite lucir la luz o luces de marcha atrás, y al soltarlo, vuelve a abrir dichos contactos. Todos los árboles se apoyan, por medio de cojinetes, axiales, en la carcasa de la caja de cambios, que suele ser de fundición gris, (ya en desuso) aluminio o magnesio y sirve de alojamiento a los engranajes, dispositivos de accionamiento y en algunos casos el diferencial, así como de recipiente para el aceite de engrase. Suenan las marchas al intentar introducirlos TABLA DE DIAGNOSTICO FALLA CAUSA REPARACION Mando de embrague desajustado, lo que es causa de que el desembrague no sea completo al pisar el pedal. Tensar el cable y ajustar a su tope o sangrar el circuito hidráulico de mando. Falla: suenan las marchas al intentar introducirlos. Suenan las marchas al intentar introducirlos. Las marchas entran con dificultad. Las marchas entran con dificultad Desgaste de los conjuntos sincronizadores. Mando del embrague desajustado. Mando del embrague desajustado Desmontar la caja de cambios y sustituir anillos o conjuntos sincronizadores. Tensar el cable y ajustar a su tope o sangrar el circuito hidráulico de mando. Tensar el cable y ajustar a su tope o sangrar el circuito hidráulico de mando. 54

56 Las marchas entran con dificultad Las marchas entran con dificultad. Resbalamiento en todas las marchas Resbalamiento en todas las marchas Varillaje de accionamiento de cambio desalineado o falto lubricación Avería interna del cambio (rodamientos, conjuntos, sincronizadores, piñones, etc.) Nivel de aceite bajo Avería interna del cambio (embragues desgastados, caja de válvulas agarrotada, bomba de aceite con desgastes, etc.). Ajustar o lubricar. Desmontar y revisar. Resbalamiento en todas las marchas Efectuar una reparación general FUNDAMENTO DE LA RELACIÓN DE ENGRANAJE El par desarrollado por el motor es inversamente proporcional al número de revoluciones de este, asimismo, el par resistente de las ruedas lo es al número de revoluciones de estas. Por tanto el número de revoluciones del motor partido por el número de revoluciones en la ruedas, será la desmultiplicación que ha de aplicarse en la caja de cambios para obtener el par necesario en las ruedas, que está en función del diámetro o el número de dientes de los elementos engranados entre sí. Las distintas relaciones de desmultiplicación que han de acoplarse en una caja de cambios, se establecen en función del par máximo de revoluciones del motor. Con ello se determina una franja que comprende el par máximo que se transmite a las ruedas y la velocidad máxima a que pueden girar. Los engranajes son ruedas dotadas de dientes de diferentes clases, que al engranar transmiten movimiento de un piñón a otro. El más simple es el piñón recto cilíndrico, la velocidad relativa de los engranajes o relación de engranaje está determinada por el número de dientes de los piñones. Por ejemplo, cuando dos piñones tienen el mismo número de dientes, ambos giran a la misma velocidad. Pero si un piñón tiene 12 dientes y el otro tiene 24 dientes, el más pequeño girar el doble de veces que el más grande y su relación de engranaje serán de (2:1). Y si el piñón de 12 estuviera engranado con otro de 36 dientes su relación seria de (3:1).En los sistemas de engranajes en los ejes de la caja de cambios la reducción de velocidad significa el incremento de par. Poniendo un ejemplo de esto sería que, cuando la caja de cambios está en primera velocidad (corta), hay una reducción de velocidad que es de 12:1 desde el motor a las ruedas, esto significa que el par se incrementa 12 veces. En otras palabras si el motor produce un par de 100 pies-libras a las ruedas les será aplicado un par de 1200 pies-libras. 55

57 Engranaje Helicoidal Los engranajes cilíndricos de dentado helicoidal están caracterizados por su dentado oblicuo con relación al eje de rotación. En estos engranajes el movimiento se transmite de modo igual que en los cilíndricos de dentado recto, pero con mayores ventajas. Los ejes de los engranajes helicoidales pueden ser paralelos o cruzarse, generalmente a 90º. Para eliminar el empuje axial el dentado puede hacerse doble helicoidal. Los engranajes helicoidales tienen la ventaja que transmiten más potencia que los rectos, y también pueden transmitir más velocidad, son más silenciosos y más duraderos; además, pueden transmitir el movimiento de ejes que se corten. De sus inconvenientes se puede decir que se desgastan más que los rectos, son más caros de fabricar y necesitan generalmente más engrase que los rectos. 56

58 TIPOS DE CAJAS Longitudinales Este tipo de cajas es el más tradicional de los usados en los vehículos actuales, y tiene la ventaja principal de que al transmitir el par a través de tres ejes, los esfuerzos en los piñones son menores, por lo que el diseño de éstos puede realizarse en materiales de calidad media. El par motor se transmite desde el cigüeñal del motor hasta la caja de cambios a través del embrague. A la salida del embrague va conectado el eje primario girando ambos de forma solidaria. De forma coaxial al eje primario, y apoyándose en éste a través de rodamiento de agujas, gira el eje secundario transmitiendo el par desmultiplicado hacia el grupo cónico diferencial. La transmisión y desmultiplicación del par se realiza entre ambos ejes a través del eje Intermediario. Transversal También conocidas como cajas simplificadas. Estas cajas de cambios se aplican a la mayoría de los vehículos modernos, los cuales están montados con tracción directa a las ruedas, es decir, con el motor y la tracción delantera. De este modo, la caja de cambios ataca directamente a la caja del diferencial de las ruedas, con lo que la simplicidad de este mecanismo permite conseguir un menor volumen y por tanto un gran ahorro de pes 57

59 MANTENIMIENTO DE LA CAJA DE CAMBIOS El primer paso para el correcto mantenimiento de una caja mecánica, es saber utilizarla. Esto implica manejar bien el embrague, para que duren varios cientos de miles de kilómetros. Por el contrario deberán realizarse recambios frecuentes de esta pieza. La caja manual de velocidades requiere de mantenimiento preventivo; los fabricantes aconsejan que el aceite de la caja debe cambiarse, por lo menos, entre cada 40,000 a 60,000 kilómetros o 25,000 a 35,000 millas. DIFERENCIAL Con las excepciones del caso; y sin importar, si un vehículo es chico o grande, si es de tracción trasera o delantera; si trae motor de 4, 5, 6, o más cilindros; todos los vehículos, de uso regular, traen instalado un componente llamado diferencial. El diferencial, puede ser diferente, en cuanto a diseño, figura, tamaño o ubicación; pero, los principios de funcionamiento y objetivos; siguen siendo los mismos. Funcionamiento Del Diferencial El conjunto del diferencial cumple dos misiones independientes: la principal es la repartición de movimiento a las ruedas, y la otra es proporcionar una reducción, que se complementara con las reducciones de la caja de cambios, para adaptar el número de revoluciones del motor al de las ruedas. Constitución Del Diferencial El diferencial va instalado entre los dos semiejes de las ruedas motrices, es más, los semiejes reciben el giro de los planetas del diferencial. En los automóviles con el motor delantero y la tracción trasera, el diferencial ocupa el centro del puente trasero, o bien, si la suspensión trasera es de ruedas independiente, el soporte del diferencial va fijado a la carrocería en los de motor y tracción delanteros y en los de motor y tracción traseros, el diferencial va incluido en la caja de cambios. 58

60 Los vehículos de tracción delantera traen el diferencial integrada en la estructura de la transmisión o caja de velocidades. Partes Del Diferencial Corona. Planetario. Caja de satélites. Palier. Piñón cónico. Satélite. El piñón cónico transmite la fuerza que viene de la transmisión a la corona, ésta al girar arrastra la caja de satélites, con lo que los satélites son arrastrados, y como engranan a modo de cuña con los planetarios, éstos y los palieres girarán en el mismo sentido que la corona y a la misma velocidad mientras la máquina marche en línea recta. Si suponemos que inmovilizamos la rueda derecha, en el giro de la corona los satélites ya no arrastran al planetario derecho, que está inmóvil, sino que ruedan sobre él girando sobre su propio eje, y entonces al otro planetario, el izquierdo, le llega el giro de la corona aumentado con el giro de los satélites, ya que, no solamente se trasladan sino que giran sobre su propio eje. Aunque la rueda del palier derecho no esté inmovilizada, basta que ofrezca alguna resistencia a girar para que entre en función el diferencial. Como todo va girando al mismo tiempo, al girar en una curva lo que deje de girar la rueda de dentro lo gira la rueda de fuera, y así las ruedas pueden rodar sin deslizamiento sus trayectorias desiguales. 59

61 La carcasa protectora que cubre el diferencial sirve como depósito del aceite. Cuando el engranaje gira, el aceite se recoge desde el depósito y se esparce sobre todas las piezas móviles por barboteo. Un engranaje planetario o engranaje epicicloide es un sistema de engranajes (o tren de engranajes) consistente en uno o más engranajes externos o planetas que rotan sobre un engranaje central o sol. Típicamente, los planetas se montan sobre un brazo móvil o porta planetas que a su vez puede rotar en relación al sol. Los sistemas de engranajes planetarios pueden incorporar también el uso de un engranaje anular externo o corona, que engrana con los planetas. Bloqueo Del Diferencial Si la fuerza de tracción entregada por una rueda es superior a la adherencia o fuerza de rozamiento entre ella y el suelo, la rueda patina. Cuando una de las ruedas motrices se encuentra sobre un piso con hielo, barro o arena, pierde adherencia, y el par aplicado a ella resulta excesivo, dando lugar a un deslizamiento de la rueda sobre el piso; debido al comportamiento del diferencial, la rueda que patina da doble número de vueltas que la corona, y la otra, que por estar sobre suelo adherente encuentra resistencia a girar, permanece quieta, por lo tanto, el vehículo queda inmovilizado. En estas condiciones se recomienda circular o arrancar a punta de gas para que el par aplicado a las ruedas sea lo menor posible. No es solamente en casos extremos como el descrito cuando el diferencial muestra los inconvenientes de su forma de actuar, también en carreteras con gravilla suelta o con baches las ruedas pierden adherencia con el suelo, y en las curvas cerradas, donde la fuerza centrífuga aumenta la carga sobre las ruedas exteriores y disminuye la de las interiores la perdida de adherencia de estas últimas puede dar lugar al derrape. Estos inconvenientes se evitan con los diferenciales provistos de dispositivos de bloqueo y con los diferenciales de deslizamiento limitado. DISPOSITIVO DE BLOQUEO Este dispositivo de bloqueo consiste en un manguillo estirado interiormente y con almenas frontales, que se puede deslizar por el semieje, también estirado, de una de las ruedas. Es desplazado por medio de una palanca hasta engranar con las almenas de la caja de satélites, el mando de la palanca puede ser electromagnético, o neumático aprovechando el vacío del colector de admisión, accionando a voluntad del conductor. Después de engranado, el diferencial queda bloqueado y los palieres de las ruedas forman un sistema rígido, por lo que mientras una de las ruedas motrices se apoye sobre el suelo adherente, el vehículo puede moverse. Este dispositivo solo puede utilizarse en situaciones determinadas, y hay que desconectarlo en cuanto haya salvado el obstáculo. 60

62 AJUSTES DEL DIFERENCIAL Aunque el conjunto diferencial este constituido por piezas de gran robustez, el montaje de todos sus elementos es muy delicada y debe realizarse siempre siguiendo las recomendaciones particulares que en cada caso dé el fabricante del vehículo si se desea realizar una reparación con éxito. Precisamente entre las reparaciones de cierta importancia normalmente realizadas en los talleres, la sustitución de grupos y ajuste de diferenciales es una de las que presenta mayor riesgo de no quedar enteramente bien o, peor aún, de reproducirse al cabo de un kilometraje breve. En este tipo de reparaciones, en primer lugar es fundamental que el piñón y la corona que forman el conjunto diferencial estén emparejados de fábrica y que en el montaje de ambas piezas se realice un perfecto ajuste del juego, teniendo en cuenta para ello las marcas grabadas en su superficie, así como el procedimiento general recomendado por el fabricante. En segundo lugar, en aquellas reparaciones en que hubieran resultado desgastados el piñón y la corona es asimismo imprescindible efectuar una limpieza muy escrupulosa de todo el interior de la carcasa del diferencial, incluidas las trompetas. De no tener en cuenta esta precaución, las partículas metálicas procedentes de la primera avería actuarían como un esmeril sobre el conjunto de piñones nuevos, lo que originaría la repetición de la avería en un plazo muy breve. Hay que advertir que el montaje y el ajuste del diferencial es una operación de bastante responsabilidad, que aparte de los necesarios conocimientos requiere para su realización numerosas herramientas especiales. Por este motivo, esta clase de trabajos es aconsejable encargarlos únicamente a talleres muy calificados que puedan garantizar un buen resultado. Sin embargo, se detallan en qué consisten estos ajustes y cómo llevarlos a cabo. En general, el ajuste del conjunto diferencial comprende tres operaciones distintas, aunque todas ellas ligadas entre sí. Según el orden en que normalmente se llevan a cabo, son las siguientes. Determinación del espesor de la arandela de apoyo del piñón cónico. Para realizarlo se emplea un útil especial denominado falso piñón. 61

63 Este útil especial lleva acoplado un reloj comparador cuyas indicaciones combinadas con el número que aparecerá grabado en el piñón permiten determinar directamente el espesor que debe tener la arandela de apoyo del piñón. Precarga de los rodamientos del piñón cónico. El piñón cónico generalmente va montado sobre dos rodamientos de rodillos cuyas pistas interiores van separadas por un distanciado elástico. La operación de precarga de los rodamientos consiste en un par de apriete a la tuerca de fijación del piñón se requiera un determinado par previamente especificado. Ajuste del juego entre corona y piñón y precarga de los rodamientos del conjunto. El ajuste del piñón y la corona se efectúa acercando o alejando la corona al piñón mediante los anillos de regulación hasta conseguir la holgura entre dientes recomendada. La precargada los rodamientos se dan apretando los anillos de regulación de cada lado hasta conseguir una determinada deformación de la carcasa. Montaje y Ajuste Del Diferencial Aunque el conjunto diferencial este constituido por piezas de gran robustez, el montaje de todos sus elementos es muy delicada y debe realizarse siempre siguiendo las recomendaciones particulares que en cada caso dé el fabricante del vehículo si se desea realizar una reparación con éxito. Precisamente entre las reparaciones de cierta importancia normalmente realizadas en los talleres, la sustitución de grupos y ajuste de diferenciales es una de las que presenta mayor riesgo de no quedar enteramente bien o, peor aún, de reproducirse al cabo de un kilometraje breve. En este tipo de reparaciones, en primer lugar es fundamental que el piñón y la corona que forman el conjunto diferencial estén emparejados de fábrica y que en el montaje de ambas piezas se realice un perfecto ajuste del juego, teniendo en cuenta para ello las marcas grabadas en su superficie, así como el procedimiento general recomendado por el fabricante. En segundo lugar, en aquellas reparaciones en que hubieran resultado desgastados el piñón y la corona es asimismo imprescindible efectuar una limpieza muy escrupulosa de todo el interior de la carcasa del diferencial, incluidas las trompetas. De no tener en cuenta 62

64 esta precaución, las partículas metálicas procedentes de la primera avería actuarían como un esmeril sobre el conjunto de piñones nuevos, lo que originaría la repetición de la avería en un plazo muy breve. Hay que advertir que el montaje y el ajuste del diferencial es una operación de bastante responsabilidad, que aparte de los necesarios conocimientos requiere para su realización numerosas herramientas especiales. Por este motivo, esta clase de trabajos es aconsejable encargarlos únicamente a talleres muy calificados que puedan garantizar un buen resultado. Sin embargo, se detallan en qué consisten estos ajustes y cómo llevarlos a cabo. En general, el ajuste del conjunto diferencial comprende tres operaciones distintas, aunque todas ellas ligadas entre sí. Según el orden en que normalmente se llevan a cabo, son las siguientes: Determinación Del Espesor De La Arandela De Apoyo Del Piñón Cónico Para realizarlo se emplea un útil especial denominado falso piñón. Este útil especial lleva acoplado un reloj comparador cuyas indicaciones combinadas con el número que aparecerá grabado en el piñón permiten determinar directamente el espesor que debe tener la arandela de apoyo del piñón. Precarga De Los Rodamientos Del Piñón Cónico El piñón cónico generalmente va montado sobre dos rodamientos de rodillos cuyas pistas interiores van separadas por un distanciado elástico. La operación de precarga de los rodamientos consiste en un par de apriete a la tuerca de fijación del piñón se requiera un determinado par previamente especificado. Para ello se utiliza una llave dinamométrica para apretar la tuerca y un comprobador de par de giro o llave dinamométrica de precisión para verificar el esfuerzo de giro del piñón. 63

65 Ajuste del juego entre corona y piñón y precarga de los rodamientos del conjunto: El ajuste del piñón y la corona se efectúa acercando o alejando la corona al piñón mediante los anillos de regulación hasta conseguir la holgura entre dientes recomendada. La precargada los rodamientos se dan apretando los anillos de regulación de cada lado hasta conseguir una determinada deformación de la carcasa. REVISIÓN DEL DIFERENCIAL El dispositivo diferencial se utiliza para permitir que cuando el vehículo toma una curva, sus ruedas propulsoras puedan describir sus correspondientes trayectorias sin que se produzca el patina miento sobre el suelo de ninguna de ellas. La necesidad del diferencial se explica por el hecho de que tomar una curva, las ruedas interiores a la misma recorren un espacio menor que las situadas en el exterior, puesto que para un mismo giro en grados las de fuera recorren una circunferencia de mayor radio que las de dentro. Averías Las posibles averías del diferencial generalmente se detectan por la aparición de ruidos anormales, especialmente cuando el motor está retenido. El sistema más aconsejable para determinar el tipo de avería que en cada caso pueda presentarse, consiste en realizar una prueba a fondo del vehículo según el esquema siguiente: Conducir El Coche Por Una Carretera Lisa y Llana Cuando el vehículo se haya lanzado a unos 40 o 50 kilómetros por hora, poner la cuarta velocidad hasta unos 100 kilómetros por hora, al tiempo que anotan las velocidades a que comienzan y cesan los ruidos que se observen. Repetir la misma operación desacelerando (sin tocar los frenos) desde los 100 kilómetros por hora hasta los 40, anotando igualmente las velocidades a que se observen los ruidos. 64

66 Anomalías en rodamientos (desgastes, pistas picadas, etc. Los típicos ruidos del diferencial -por desgaste o mal engrane del piñón y la corona- sólo se manifiestan cuando el conjunto trabaja bajo carga (prueba número 1), y nunca cuando el diferencial no efectúa ningún tipo de esfuerzo (prueba número 2) Si, por el contrario, en la primera prueba se dan ruidos, ya sea al acelerar o en ambas circunstancias, será bastante probable que exista algún tipo de anomalía en el conjunto piñón-corona. Los casos de ruido de diferencial generalmente se deben a desgastes en los engranajes, por lo que la única solución para estos fallos no es otra que el cambio del conjunto de piñón y corona. Si el coche es nuevo, o bien ha sido reparado del diferencial en fecha reciente, es posible, sin embargo, que toda la reparación necesaria se reduzca sencillamente a un simple ajuste del grupo piñón-corona. Aparte de estas averías que afectan típicamente a este elemento, en el diferencial, o mejor dicho en el conjunto del puente trasero, pueden darse otro tipo de fallos, algunos de ellos bastante comunes en ciertos coches. 65

67 Fugas de aceite a través del retén correspondiente a este piñón. En coches con kilometraje elevado también son propensos al fallo (ruidos y holguras) los rodamientos de bujes traseros situados en el extremo de los semiejes, así como sus correspondientes retenes de aceite. 66

68 TABLA DE DIAGNOSTICO FALLA CAUSA REPARACION Ruido al acelerar y retener Mal ajuste/desgaste conjunto piñón-corona Ruido al acelerar y retener Rodamiento conjunto diferencial o piñón de ataque deteriorados. Ajustar Sustituir rodamientos y reajustar conjunto Ruidos en curva El rodamiento guía de la punta del piñón se desgasta prematuramente La rueda derecha se desgasta más. Rechinido por la llanta trasera derecha Holgura excesiva o daños en planetarios y satélites. la carga de los elementos rodantes en la pista de rodadura provoca un descascarillado profundo evidenciando una fatiga en los caminos de rodadura Condiciones de de aceite en mal estado. Mal estado de ajustamiento, relación de engranajes no adecuado Reparar conjunto diferencial. Ajustar y cambiar aceite de diferencial. Cambiar aceite Ajustar MOTORES El motor del automóvil es el encargado de transformar la energía térmica que proporciona un combustible, en energía mecánica que proporciona un combustible, en energía mecánica que posteriormente utilizara el vehículo para desplazarse. Estos motores se llaman de Combustión interna porque realiza su trabajo en el interior de una cámara cerrada mediante la portación del calor producida al quemarse el combustible en este caso, la presión de los gases de la combustión y el calor de los gases de la combustión y el calor generado en su interior provocan el movimiento de un mecanismo que se aprovecha como fuente de energía. 67

69 PARTES DEL MOTOR Culata La culata, tapa de cilindros, cabeza del motor o tapa del bloque de cilindros es la parte superior de un motor de combustión interna que permite el cierre de las cámaras de combustión. La culata se construye en hierro fundido, aluminio o en aleación ligera y se une al bloque motor mediante tornillos y una junta. La junta de culata: Se construye con estos elementos porque el sistema de enfriamiento debe ser rápido, y estos elementos se enfrían rápidamente. Cuando la culata está dañada emite un sonido parecido a un golpeteo ligero y un poco fuerte en la cabeza. No son los buzos ni las punterías. Cuando el motor está con los niveles correctos de aceite, los buzos y punterías emiten un sonido parecido a un golpeteo continuo pero muy ligero y silencioso. Bloque De cilindros La función del bloque es alojar el tren alternativo, formado por el cigüeñal, las bielas y los pistones. En el caso de un motor por refrigeración líquida, la más frecuente, en el interior del bloque existen también cavidades formadas en el molde a través de las cuales circula el agua de enfriamiento, así como otras tubulares para el aceite de lubricación cuyo filtro también está generalmente fijo a la estructura del bloque. Cuando el árbol de levas no va montado en la culata (como es el caso del motor OHV) existe un alojamiento con apoyos para el árbol de levas de las válvulas. El bloque tiene conexiones y aperturas a través de las cuales varios dispositivos adicionales son controlados a través de la rotación del cigüeñal, como puede ser la bomba de agua, bomba de combustible, bomba de aceite y distribuidor (en los vehículos que los poseen) 68

70 Múltiple de Admisión El múltiple de admisión también interviene en la mezcla y atomización de la gasolina. Su función principal es distribuir la mezcla aire combustible en forma equitativa a cada cilindro. No toda la gasolina que suministra el carburador es atomizada adecuadamente. Parte de ella se desplaza en forma líquida adherida a la superficie de los ductos. Un buen múltiple de admisión ayuda a vaporizar y atomizar la gasolina. Múltiple de Escape El múltiple de escape, colector o headers es una unión de tubos o conductos que recoge los gases de escape de 2 o más cilindros de un motor, a la salida de la cabeza del motor, juntándolos en un solo tubo. Fabricación Normalmente son fabricados por moldeo a la arena de hierro o algún metal o aleación que resista las altas temperaturas de los gases de escape, en el caso de los "headers" pueden ser fabricados mediante tubos doblados y soldados a bases para su conexión a la cabeza del motor y unidos al múltiple más conocido en este caso como colector. Pueden estar recubiertos o no con pintura cerámica para protección de la temperatura o estética y/o cubiertas con una placa aislante térmica para mantener el área del motor lo más libre de calor, en el caso de los automóviles Funcionamiento El objetivo de un buen múltiple de escape es no obstruir el libre flujo de los gases de escape, que harían disminuir la potencia del motor, pero deben de reforzar el efecto de vacío que se produce en el instante de cierre/apertura de las válvulas de escape/admisión, ya que el final de salida del escape atrae el aire fresco de la admisión al cilindro por los efecto de inercia, vacío, el efecto de resonancia (ya que la presión dentro de la cámara de combustión se ve influida por la velocidad de transmisión del sonido en el gas; que son ondas de presión; y a 1/4 de onda en resonancia se tendría la mínima presión dentro de la cámara a máxima presión en el múltiple o tubo de escape) y fenómenos de turbulencia e interferencia entre los escapes de los otros cilindros. 69

71 Válvulas De Admisión Las válvulas tienen la misión de permitir la entrada y salida de gases al cilindro cada fase, cerrando herméticamente los conductos de acceso y evacuación de la cámara de combustión durante el tiempo del ciclo. Dado su funcionamiento, están sometidas a grandes solicitaciones mecánicas y térmicas. La válvula, está formada por dos partes fundamentales: la cabeza, el vástago, que sirve para guiar el movimiento y transmitir a la cabeza la carga del muelle de retención, al que se fija con las medias chavetas, que disponen unos resaltes internos, que encajan en la escotadura dispuesta en el vástago de la válvula, quedando en posición por medio del platillo. Estas escotaduras suelen ser diferentes para las válvulas de admisión y para las de escape. Válvulas de Escape Cada vez que se mueve la válvula de escape hacia arriba o abajo, el sodio -en estado líquido cuando el motor alcanza su temperatura de operación- se desplaza hacia arriba y hacia abajo del vástago de la válvula. El sodio absorbe calor de la parte baja de la válvula que a su vez se calienta con los gases de escape y lleva este calor a la parte alta de la válvula en donde lo transfiere al aceite del motor. El aceite del motor es a su vez refrigerado en un intercambiador de calor agua-aceite que transfiere el calor al líquido de enfriamiento (agua+ anticongelante) que a su vez lleva el calor al radiador en donde se transmite al aire atmosférico. Mecanismo de Válvulas En los motores de combustión interna pueden existir dos tipos de válvulas: las válvulas de admisión, encargadas de permitir la entrada de gases frescos al cilindro y las válvulas de escape, las que a su vez permiten la salida de los gases quemados al exterior. Ambas funcionan por un accionamiento mecánico el cual lo crea el eje de levas sincronizado con el cigüeñal a su vez, por un mecanismo 70

72 de engranes, cadenas o correas y poleas dentadas, que garantiza la adecuada sincronización entre el movimiento del pistón y el momento de apertura y cierre de las válvulas, debido a que son mecanismo de transmisión sin patinaje. El mecanismo de transmisión señalado, hace girar un eje llamado eje o árbol de levas, en el árbol de levas se encuentra una leva por cada válvula, estas levas al momento que el árbol gira la leva empuja el vástago de la válvula lo cual hace su apertura, las válvulas tienen unos resortes de recuperación o muelles, estos muelles cierran la leva de nuevo al momento que la leva ya no hace contacto con el vástago, en el motor de cuatro tiempos el árbol de levas gira dos veces y el cigüeñal solamente una vez. Eje o Árbol de Levas El árbol de levas consta de un eje que posee una serie de elementos, entre los cuales se cuentan los camones o levas ya citados, los cuales son prominencias del árbol con un tramo curvilíneo (Llamado "cresta" del camón) que es el que actúa sobre el taqué. Además de las levas, el árbol de levas lleva mecanizados una serie de muñones de apoyo sobre los que gira, cuyo número varía en función del esfuerzo a transmitir. Sobre el mismo árbol, sobre todo en motores antiguos, va situada una excéntrica para el accionamiento de la bomba de combustible, y el piñón de arrastre para el mando del distribuidor de encendido en los motores de gasolina. El árbol gira sobre cojinetes de fricción o bien sobre taladros de apoyo practicados directamente sobre el material de la culata. Está lubricado mediante el circuito de lubricación, a través de conductos que llegan a cada uno de los apoyos. Los árboles de levas se fabrican en una sola pieza de hierro fundido o de acero forjado, debe tener gran resistencia a la torsión y al desgaste, para ello, se le da un tratamiento de templado. El desgaste del árbol de levas puede suponer una modificación del diagrama de distribución, redundando en una disminución del rendimiento del motor. Cigüeñal Un cigüeñal es un eje acodado, con codos y contrapesos presente en ciertas máquinas que, aplicando el principio del mecanismo de biela (manivela), transforma el movimiento rectilíneo 71

73 alternativo en circular uniforme y viceversa. En los motores de automóviles el extremo de la biela opuesta al bulón del pistón (cabeza de biela) conecta con la muñequilla, la cual junto con la fuerza ejercida por el pistón sobre el otro extremo (pie de biela) genera el par motor instantáneo. El cigüeñal va sujeto en los apoyos, siendo el eje que une los apoyos el eje del motor. Normalmente se fabrican de aleaciones capaces de soportar los esfuerzos a los que se ven sometidos y pueden tener perforaciones y conductos para el paso de lubricante. Sin embargo, estas aleaciones no pueden superar una dureza a 40 Rockwell "C" (40 RHC), debido a que cuanto más dura es la aleación más frágil se convierte la pieza y se podría llegar a romper debido a las grandes fuerzas a las que está sometida. Hay diferentes tipos de cigüeñales; los hay que tienen un apoyo cada dos muñequillas y los hay con un apoyo entre cada muñequilla. Por ejemplo, para el motor de automóvil más usual, el de cuatro cilindros en línea, los hay de tres apoyos y de cinco apoyos, el más común actualmente. En otras disposiciones como motores en V o bien horizontales opuestos (bóxer) puede variar esta regla, dependiendo del número de cilindros que tenga el motor. El cigüeñal es también el eje del motor con el funcionamiento del pistón y gradualmente se usa así en los automóviles con motor de combustión interna actuales. Pistones Su función principal es la de constituir la pared móvil de la cámara de combustión, transmitiendo la energía de los gases de la combustión a la biela mediante un movimiento alternativo dentro del cilindro. Dicho movimiento se copia en el pie de biela, pero se transforma a lo largo de la biela hasta llegar a su cabeza apretada al muñón del cigüeñal, en donde dicha energía se ve utilizada al movilizar dicho cigüeñal. De esta forma el pistón hace de guía al pie de biela en su movimiento alternativo. Si hay un elemento que es básico para un motor de combustión interna ese es precisamente el pistón. Básicamente denominamos pistón a una especie de émbolo que va ajustado al interior de las paredes del cilindro gracias a una serie de aros de características flexibles a los que llamamos segmentos. El fluido que se encuentra en el interior del cilindro modifica sensiblemente su volumen y presión como consecuencia de los movimientos alternativos del pistón cosa que finalmente se transforma nada más y nada menos que en movimiento. Luego ese movimiento alternativo inicial se transforma en movimiento rotativo a través de la articulación entre la biela y en el cigüeñal (en éste último en realidad). De manera que la función del pistón es la de dirigir la fuerza generada por la combustión de la mezcla a la biela (que luego la deriva al cigüeñal). 72

74 El pistón está formado de la siguiente manera: La cabeza del pistón y la falda. Tipos de Pistones Los pistones de los motores actuales usan como elemento principal el aluminio, por ser un metal con amplias cualidades. En la fabricación de los pistones, al aluminio se le agregan otros elementos para obtener fórmulas adecuadas que proporcionan las características particulares necesarias según el tipo y aplicación del motor. Estas aleaciones son las que permiten obtener un producto de alta calidad como es el caso de los pistones Sealed Power. Pistones de aluminio fundido (Sufijos P, NP) Uno de los procesos más antiguos y aún vigente, es el de la fundición de lingotes de aluminio en grandes Crisoles (donde se calientan los metales hasta que se funden o pasan de sólido a líquido) que luego se vacían en moldes enfriados por agua bajo sistemas especiales. Posteriormente, comienza el proceso de mecanizado, efectuado por diferentes maquinarias controladas por computadoras y por último pasan por una serie de procesos térmicos que les dan las propiedades requeridas por las empresas fabricantes de equipo original. Estos mismos pistones de la marca Sealed Power son los que tienen los vehículos que salen de la fábrica y son los mismos ofrecidos en las ventas de repuesto como piezas de reposición. Pistones forjados a presión (Sufijo F) En éste proceso se utilizan trozos de barras de aleaciones de aluminio cortados a la medida y sometidos a presiones de hasta 3000 toneladas de fuerza, En los troqueles se forja con exactitud las dimensiones del pistón y las ranuras de los anillos con maquinados a precisión para brindar óptima calidad y confiabilidad en el uso de estos. 73

75 Tanto en motores de uso diario como de trabajos pesados e incluso en los motores de autos de competencias. Pistones Hipereutecticos (Prefijo H) Estos pistones son fabricados con modernos sistemas de la más alta tecnología metalúrgica en la cual se emplean nuevas formulaciones que permiten agregar una mayor cantidad de silicio, lográndose una expansión molecular uniforme de los elementos utilizados en su composición. Esta técnica de manufactura proporciona a éstos pistones características especiales, tales como soportar mayor fuerza, resistencia y control de la dilatación a temperaturas altas, disminuyendo el riesgo de que el pistón se pegue o agarre en el cilindro, la vida útil es mayor ya que las ranuras de los anillos y el orificio del pasador del pistón son más duraderas, además se pueden instalar en los nuevos motores e igualmente se usan en motores de años anteriores. Esta particular tecnología de los pistones Sealed Power se impone en especial para las nuevas generaciones de motores de alta compresión. Al usar pistones con prefijo H su reparación será confiable Pistones con capa de recubrimiento (Sufijo C) Los primeros minutos de funcionamiento de un motor nuevo o reparado son cruciales para la vida del motor. Los pistones de la marca Sealed Power han estado a la vanguardia de la tecnología del recubrimiento de las faldas del pistón. Inicialmente se utilizó el estaño (éste le da un color opaco figura 3) pero por ser nocivo a la salud ha sido eliminado por los fabricantes de pistones. En sustitución se está aplicando el nuevo recubrimiento anti-fricción compuesto por molibdeno y grafito en las faldas (dándole un color negro). Este proceso patentado por Sealed Power extiende la vida útil de los motores que lo usan, evita que los pistones se rayen, ayuda a prevenir daños por la lubricación inadecuada y mejora el sellado de los pistones. 74

76 Biela Se denomina biela a un elemento mecánico que sometido a esfuerzos de tracción o compresión, transmite el movimiento articulando a otras partes de la máquina. En un motor de combustión interna conectan el pistón al cigüeñal. Actualmente las bielas son un elemento básico en los motores de combustión interna y en los compresores alternativos. Se diseñan con una forma específica para conectarse entre las dos piezas, el El material del que están hechas es de una aleación de acero, titanio o aluminio. En la industria automotor todas son producidas por forjamiento, pero algunos fabricantes de piezas las hacen mediante mecanizado. Segmentos de Anillos Un aro de pistón es un aro de metal con una abertura que calza en una ranura que recorre la superficie exterior de un pistón en un motor recíproco tal como un motor de combustión interna o una turbina de vapor. - Sellar la cámara de combustión/expansión. - Colaborar en la transferencia de calor desde el pistón a la pared del cilindro. - Regular el consumo de aceite del motor. El huelgo entre el aro del pistón y el agujero del cilindro es de unas pocas milésimas de centímetro. 75

77 Volante En mecánica, un volante de inercia o volante motor es un elemento totalmente pasivo, que únicamente aporta al sistema una inercia adicional de modo que le permite almacenar energía cinética. Este volante continúa su movimiento por inercia cuando cesa el par motor que lo propulsa. De esta forma, el volante de inercia se opone a las aceleraciones bruscas en un movimiento rotativo. Así se consiguen reducir las fluctuaciones de velocidad angular. Es decir, se utiliza el volante para suavizar el flujo de energía entre una fuente de potencia y su carga. Cojinetes Antifricción del Motor Elementos mecánicos que permiten el libre movimiento entre piezas fijas y móviles. Los cojinetes de antifricción son esenciales para la maquinaria: sostienen o guían sus piezas móviles y reducen al mínimo la fricción y el desgaste. La fricción consume energía inútilmente. Y el desgaste altera las dimensiones y el ajuste de las piezas hasta la inutilización de la máquina. En su forma más sencilla, un cojinete consiste en un eje cilíndrico, llamado gorrón. Y en un soporte que forma el cojinete propiamente dicho. Antiguamente los cojinetes se fabricaban de materiales como madera, piedra, cuero o hueso; más tarde se empleó el metal. Pronto se vio que un lubricante disminuirla la fricción y el desgaste y prolongaría la vida útil de este tipo de cojinete. Al principio se utilizaron lubricantes de origen vegetal, animal o marino, tales como sebo de cordero, grasa de cerdo o de pato, aceite de pescado, de castor y de semilla de algodón (las ruedas de los carros egipcios conservan todavía vestigios del sebo de cordero empleado como lubricante). 76

78 Empaque de Culata El empaque de la culata por lo regular es de grafito, actualmente se usan de metal y en algunos casos una combinación sirve para formar una estanqueidad (sellar) entre las líneas de lubricación y de enfriamiento entre la cabeza y el block por otro lado también evitan fuga de compresión porque también sellan la cámara de combustión entre la cabeza y el block se puede dañar por un sobrecalentamiento del motor, por una aceleración brusca estando frio el motor o por que la pusieron mal o apretaron mal los tornillos entre la cabeza y el block. Conceptos Básicos Del Motor Otto El orden encendido es la secuencia en que tiene lugar la chispa de la bujía en cada cilindro. Esta chispa coincide con el inicio de la carrera de fuerza respectiva y se presenta en motores de 4 cilindros en línea de la manera siguiente: 1, 3, 4, 2. Es decir, que encenderá primero el cilindro #1, después el #3, a continuación el #4, y por último el #2. Este ciclo como ya sabemos, se repite continuamente de modo que habrá solo un pistón en carrera de fuerza otra en carrera de comprensión, uno más en carrera de admisión y otro en carrera de escape en cualquier momento de giro del cigüeñal siguiendo siempre ese orden de encendido. Tiempos Del Motor 1- Primer tiempo o admisión: en esta fase el descenso del pistón aspira la mezcla aire combustible en los motores de encendido provocado o el aire en motores de encendido por compresión. La válvula de escape permanece cerrada, mientras que la de admisión está abierta. En el primer tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de levas da 90º y la válvula de admisión se encuentra abierta y su carrera es descendente. 2- Segundo tiempo o compresión: al llegar al final de la carrera inferior, la válvula de admisión se cierra, comprimiéndose el gas contenido en la cámara por el ascenso del pistón. En el 2º tiempo el cigüeñal da 360º y el árbol de levas da 180º, y además ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es ascendente. 3- Tercer tiempo o explosión/expansión: al llegar al final de la carrera superior el gas ha alcanzado la presión máxima. En los motores de encendido provocado o de ciclo Otto salta la chispa en la bujía, provocando la inflamación de la mezcla, mientras que en los motores diésel, se inyecta a través del inyector el combustible muy pulverizado, que se auto inflama por la presión y temperatura existentes en el interior del cilindro. En ambos casos, una vez iniciada la combustión, esta progresa rápidamente incrementando la temperatura y la presión en el interior del cilindro y expandiendo los gases que empujan el pistón. Esta es la única fase en la que se obtiene trabajo. En este tiempo el cigüeñal gira 180º 77

79 mientras que el árbol de levas gira 90º respectivamente, ambas válvulas se encuentran cerradas y su carrera es descendente. 4- Cuarto tiempo o escape: en esta fase el pistón empuja, en su movimiento ascendente, los gases de la combustión que salen a través de la válvula de escape que permanece abierta. Al llegar al punto máximo de carrera superior, se cierra la válvula de escape y se abre la de admisión, reiniciándose el ciclo. En este tiempo el cigüeñal gira 180º y el árbol de levas gira 90º. SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN Sistema SV Un motor SV es un motor de 4 tiempos (4T) de válvulas laterales (SV = Side valves) es un sistema de distribución muy sencillo, el primero que se popularizó, y fue el más usado en los motores de gama más baja y media, hasta los años 50. Las válvulas están en el bloque, y las acciona directamente el árbol de levas. La cámara de combustión tiene forzosamente que ser muy grande, con lo que no se puede obtener una relación de compresión alta y por tanto un rendimiento termodinámico alto. Mientras el octanaje de la gasolina fue bajo hasta los años 40, con relaciones de compresión máximas de 6 a 1 en los motores Otto de 4T, esto no fue un problema. Pero posteriormente se vieron sus limitaciones y se tomó la decisión de pasar a la solución constructiva del OHV, algo más costosa pero con mucho mejor rendimiento. Sistema OHV El sistema OHV (OverHead Valve): se distingue por tener el árbol de levas en el bloque motor y la válvula dispuestas en la culata. La ventaja de este sistema es que la transmisión de movimiento del cigüeñal al árbol de levas se hace directamente por medio de dos piñones o con la interposición de un tercero, también se puede hacer por medio de una cadena de corta longitud. Lo que significa que esta transmisión necesita un mantenimiento nulo o cada muchos km ( ). La desventaja viene dada por el elevado 78

80 número de elementos que componen este sistema lo que trae con el tiempo desgastes que provocan fallos en la distribución (reglaje de taques). Sistema OHC El sistema OHC (OverHead Cam): se distingue por tener el árbol de levas en la culata lo mismo que las válvulas. Es el sistema utilizado hoy en día en todos los coches a diferencia del OHV que se dejó de utilizar al final de la década de los años 80 y principio de los 90. La ventaja de este sistema es que se reduce el número de elementos entre el árbol de levas y la válvula por lo que la apertura y cierre de las válvulas es más preciso. Tiene la desventaja de complicar la transmisión de movimiento del cigüeñal al árbol de levas, ya que, se necesitan correas, cadenas de distribución más largas que con los km. tienen más desgaste por lo que necesitan más mantenimiento Sistema SOHC SOHC es un término relacionado con los motores de combustión interna. Simple Over Head Camshaft. Un solo árbol de levas en cabeza, en contraposición a los motores DOHC Double Over Head Camshaft que montan doble árbol de levas. La principal diferencia, el SOHC con el mismo árbol de levas maneja ambos tipos de válvulas. a diferencia de los motores DOHC, en donde un árbol de levas se usa para las válvulas de admisión y el otro para las de escape. 79

81 Sistema DOCH DOHC es un término relacionado con los motores de combustión interna. Double Over Head Camshaft, doble árbol de levas en cabeza, en contraposición a los motores SOHC Single Over Head Camshaft que montan un solo árbol de levas. La principal diferencia, es que un árbol de levas se usa para las válvulas de admisión y otro para las de escape; a diferencia de los motores SOHC, en donde el mismo árbol de levas maneja ambos tipos de válvulas. Los motores DOHC tienden a presentar una mayor potencia que los SOHC, aun cuando el resto del motor sea idéntico. Esto se debe a que el hecho de poder manejar por separado las válvulas de admisión y de escape, permite configurar de una manera más específica los tiempos de apertura y cierre, y por ende, tener mayor fluidez en la cámara de combustión. Sincronización del Motor Se denomina sincronización del motor a la operación de hacer coincidir correctamente pistones de cada cilindro con la alimentación de alta tensión en sus respectivas bujías. De no tenerse esta sincronización es seguro que el motor no se encenderá y en caso de encenderse pueden producirse explosiones en una secuencia que terminen dañando algunos componentes del motor, como banda de tiempo o piñones. La sincronización del motor es necesaria cuando se cambia de banda de tiempo, cuando se cambia un balancín ya sea de admisión o escape, cuando se cambian los sellos de las válvulas de admisión y/o escape, cuando se cambia una flauta de balancines, cuando se hace un cambio de rines de los pistones o enrinado, cuando se cambia el empaque de cabeza de válvulas- o cabezote como también se le conoce, cuando se cambian válvulas de admisión y/o escape y sus resortes, cuando se rectifican los asientos de las válvulas de admisión y/o escape. 80

82 El Motor Otto De 4 Tiempos Este Ciclo recibe su nombre de su inventor Nicolás Augusto Otto, quien llevo a práctica un sistema de operación del motor a base de válvulas cuyo uso se ha generalizado y se aplican prácticamente en la mayoría de los diseños de motores para Automóviles. Hay dos tipos de motores que se rigen por el ciclo de Otto, los motores de dos tiempos y los motores de cuatro tiempos. Este último, junto con el motor diésel, es el más utilizado en los automóviles ya que tiene un buen rendimiento y contamina mucho menos que el motor de dos tiempos. Motor de Combustión Interna 2 Tiempos Con un diseño adecuado puede conseguirse que un motor Otto o diésel funcione a dos tiempos, con un tiempo de potencia cada dos fases en lugar de cada cuatro fases. La eficiencia de este tipo de motores es menor que la de los motores de cuatro tiempos, pero al necesitar sólo dos tiempos para realizar un ciclo completo, producen más potencia que un motor cuatro tiempos del mismo tamaño. El principio general del motor de dos tiempos es la reducción de la duración de los periodos de absorción de combustible y de expulsión de gases a una parte mínima de uno de los tiempos, en lugar de que cada operación requiera un tiempo completo. El diseño más simple de motor de dos tiempos utiliza, en lugar de válvulas de cabezal, las válvulas deslizantes u orificios (que quedan expuestos al desplazarse el pistón hacia atrás). En los motores de dos tiempos la mezcla de combustible y aire entra en el cilindro a través del orificio de aspiración cuando el pistón está en la posición más alejada del cabezal del cilindro. La primera fase es la compresión, en la que se enciende la carga de mezcla cuando el pistón llega al final de la fase. A continuación, el pistón se desplaza hacia atrás en la fase de explosión, abriendo el orificio de expulsión y permitiendo que los gases salgan de la cámara. Presión De Compresión La presión de compresión se conoce simplemente como compresión y consiste en el nivel de presurización de la mezcla aire combustible alcanza a ser confinada por el pistón en la cámara de combustión. Esta presión puede ser medida en diferentes unidades, (Libra sobre pulgada cuadrada), (kilogramo sobre centímetro cuadrado). Se emplea para ello un compresimetro. Este instrumento de medición se instala 81

83 quitando las bujías y aplicando en cada cilindro uno por uno al tiempo que se hace girar el motor con la marcha. A diferencia de la relación de compresión que por ser una característica de diseño nunca cambia la presión de compresión ya que es un factor cambiante y generalmente decreciente, el desgaste que afecta las paredes del cilindro y los anillos va permitiendo la fuga de presión hacía el cárter. De esa manera, un motor muy gastado registrara lecturas bajas al aplicar el compresimetro, esta herramienta es muy útil en el diagnóstico. Procedimiento Para Medir Compresiones 1. Desmontar los cables de las bujías (girarlo levemente). 2. Desmontar las bujías. 3. Desmontar la corriente positiva del distribuidor o bobinas captadoras. 4. Conectar compresímetro en cada cilindro a verificar. 5. Dar 10 seg. De Estárter por cada cilindro. 6. Jalar el compresímetro. Norma SAE La norma, o más bien la clasificación SAE aplica para los lubricantes, clasifica a los aceites de acuerdo a la viscosidad del lubricante y los divide en: mono grados (a estos se les asigna un número el cual es indicativo de su viscosidad) y multigrados (se les asigna dos números y entre ellos se coloca la letra W de Winter que significa invierno en inglés). Los aceites mono grados tienen la característica de que su viscosidad cambia de manera importante con la temperatura, cuando ésta baja, su viscosidad se incrementa y cuando aumenta su viscosidad disminuye. Entre los aceites mono grados se tienen: SAE40 Usado en motores de trabajo pesado y en tiempo de mucho calor (verano) SAE30 Sirve para motores de automóviles en climas cálidos SAE20 Empleado en climas templados o en lugares con temperaturas inferiores a 0 C, antiguamente se utilizaba para asentamiento en motores nuevos. Actualmente esto no se recomienda SAE10 Empleado en climas con temperaturas menores de 0 C. Propiedades termodinámicas de la gasolina: Puesto que la investigación se hará para los motores de combustión interna del motor tipo Otto, la investigación de propiedades es para su combustible, en este caso, la gasolina. La gasolina tiene cuatro propiedades principales: Octanaje: Propiedad principal de la gasolina ya que está altamente relacionada al rendimiento del motor del vehículo. El octanaje se refiere a la medida de la resistencia de la gasolina a ser comprimida en el motor. Esta se mide como el golpeteo o detonación que produce la gasolina comparada con los patrones de referencia conocidos de iso-octano y N-heptano, cuyos números de octano son 100 y cero respectivamente. Curva: Esta propiedad se relaciona con la composición de la gasolina, su volatilidad y su presión de vapor. Indica la temperatura a la cual se evapora un porcentaje determinado de gasolina, tomando una muestra de referencia. Volatilidad: La volatilidad es una propiedad la cual se mida al igual que la presión de vapor. Esta registra de manera indirecta el contenido de los componentes volátiles que brindenla seguridad del 82

84 producto durante su transporte y almacenamiento. Esta propiedad debe a su vez estar en relación con las características del ambiente de altura, temperatura y humedad, para el diseño del almacenamiento del producto. Contenido De Azufre: Esta propiedad se encuentra altamente relacionada con la cantidad poseída de azufre (S) presente en el producto. Dentro de la cantidad, se encuentran determinados promedios y estadísticas en la cual en producto no puede sobrepasar o resaltar, ya que si esto sucede la gasolina puede tener efectos corrosivos sobre las partes metálicas del motor y sobre los tubos de escape. A su vez, al salir del caño de escape, esta produce un alto grado de contaminación en el ambiente, produciendo a su vez las conocidas lluvias ácidas. SISTEMAS DE LUBRICACIÓN Son los distintos métodos de distribuir el aceite por las piezas del motor. Consiste en hacer llegar una película de aceite lubricante a cada una de las superficies de las piezas que están en moviendo entre sí, para evitar fundamentalmente desgaste excesivos y prematuros disminuyendo así la vida útil del motor de combustión interna. El lubricante y su viscosidad pueden influir mucho en el rendimiento de un motor, además, existen varios sistemas para su distribución. Salpicadura: Resulta poco eficiente y casi no se usa en la actualidad (en solitario).consiste en una bomba que lleva el lubricante del cárter a pequeños "depósitos" o hendiduras, y mantiene cierto nivel, unas cuchillas dispuestas en los codos del cigüeñal salpican de aceite las partes a engrasar. De este sistema de engrase se van a aprovechar los demás sistemas en cuanto al engrase de las paredes del cilindro y pistón. Sistema Mixto En el sistema mixto se emplea el de salpicadura y además la bomba envía el aceite a presión a las bancadas del cigüeñal. Sistema A Presión Es el sistema de lubricación más usado. El aceite llega impulsado por la bomba a todos los elementos, por medio de unos conductos, excepto al pie de biela, que asegura su engrase por medio de un segmento, que tiene como misión raspar las paredes para que el aceite no pase a la parte superior del pistón y se queme con las explosiones. De esta forma se consigue un engrase más directo. Tampoco engrasa a presión las paredes del cilindro y pistón, que se engrasan por salpicadura. Sistema A Presión Total Es el sistema más perfeccionado. En él, el aceite llega a presión a todos los puntos de fricción (bancada, pie de biela, árbol de levas, eje de balancines) y de más trabajo del motor, por unos orificios que conectan con la bomba de aceite. 83

85 Sistema De Cárter Seco Este sistema se emplea principalmente en motores de competición y aviación, son motores que cambian frecuentemente de posición y por este motivo el aceite no se encuentra siempre en un mismo sitio. Consta de un depósito auxiliar, donde se encuentra el aceite que envía una bomba. Del depósito sale por acción de la bomba, que lo envía a presión total a todos los órganos de los que rebosa y, que la bomba B vuelve a llevar a depósito. ELEMENTOS DE UN CIRCUITO DE LUBRICACIÓN Bombas De Aceite Su misión es la de enviar el aceite a presión y en una cantidad determinada. Se sitúan en el interior del cárter y toman movimiento por el árbol de levas mediante un engranaje o cadena. Existen distintos tipos de bombas de aceite: Bomba De Engranajes: Es capaz de suministrar una gran presión, incluso abajo régimen del motor. Está formada por dos engranajes situados en el interior dela misma, toma movimiento una de ellas del árbol de levas y la otra gira impulsada por la otra. Lleva una tubería de entrada proveniente del cárter y una salida a presión dirigida al filtro de aceite. Bomba De Lóbulos: También es un sistema de engranajes pero interno. Un piñón (rotor) con dientes, el cual recibe movimiento del árbol de levas, arrastra un anillo (rodete) de cinco dientes entrantes que gira en el mismo sentido que el piñón en el interior del cuerpo de la bomba, aspira el aceite, lo comprime y lo envía a una gran presión. La holgura que existe entre las partes no debe superar las tres décimas de milímetro. Bomba De Paletas: Tiene forma de cilindro, con dos orificios (uno de entrada y otro de salida). En su interior se encuentra una excéntrica que gira en la dirección contraria de la dirección del aceite, con dos paletas pegadas a las paredes del cilindro por medio de dos muelles (las paletas succionan por su parte trasera y empujan por la delantera). Mano Contacto De Presión De Aceite Interruptor accionado por la presión del aceite que abre o cierra un circuito eléctrico. Cuando la presión del circuito es muy baja se enciende una luz. Testigo Luminoso Indica la falta de presión en el circuito, y se enciende la luz cuando la presión baja de 0 5 hg/cm2 e indica la falta de aceite. Indicador De Nivel También se coloca un indicador de nivel que actúa antes de arrancar el motor y con el contacto dado. La aguja marca cero con el motor en marcha. 84

86 Válvula Limitadora De Presión También se puede denominar válvula de descarga o reguladora, va colocada en la salida de aceite de la bomba de aceite. Su misión es cuando existe demasiada presión en el circuito abre y libera la presión. Consiste en un pequeño pistón de bola sobre el que actúa un muelle. La resistencia del muelle va tarada a la presión máxima que soporte el circuito. Filtros De Aceite El aceite en su recorrido por el motor va recogiendo partículas como: Partículas metálicas (desgaste de las piezas) Carbonilla y hollín (restos de la combustión) El aceite debe ir limpio de vuelta al circuito y este dispone de dos filtros: Un filtro antes de la bomba (rejilla o colador) Un filtro después de la bomba (filtro de aceite o principal) El filtrado puede realizarse de dos maneras: en serie y en derivación. Filtrado en serie: todo el caudal de aceite pasa por el filtro. Es el más utilizado. Filtrado en derivación: solo una parte del caudal de aceite pasa por el filtro. Tipos De Filtro De Aceite Los filtros van provistos de un material textil y poroso y van provistos de una envoltura metálica. Los más usados son: Con cartucho recambiable Filtro Monoblock Centrífugo Refrigeración Del Aceite Debido a las altas temperatura el aceite pierde su viscosidad (se vuelve más líquida) y baja su poder de lubricación. Se emplean dos tipos de refrigeración: Refrigeración Por Cárter: Refrigeración Por Radiador: El aceite pasa por un radiador controlado por una válvula térmica, la cual cuando el aceite está demasiado caliente deja pasar agua que procede del radiador del sistema de refrigeración de agua (mientras esta frío el aceite no deja pasar agua). Características De Los Aceites Los más utilizados son los derivados del petróleo, por destilación (minerales) o por procesos químicos (sintéticos). Factores importantes: Presión entre las piezas. Canalizaciones (longitud y diámetro) Revoluciones por minuto Temperatura Condiciones de uso 85

87 Características Viscosidad: El aceite se hace más espeso en frío y menos espeso en caliente. El mejorador del índice de viscosidad reduce el régimen de cambio de viscosidad con la temperatura permitiendo un fácil arranque en frío y mejor protección contra el desgaste bajo altas temperaturas (la viscosidad es una medida de la facilidad con la cual fluye el aceite). Untuosidad: es la capacidad que tienen los fluidos de adherirse a la superficie, es especialmente interesante para disminuir el desgaste en el momento de arranque. Punto de congelación o inflamación: En todos los aceites la viscosidad cambia con la temperatura, sin embargo no todos cambian de la misma manera, generalmente los aceites mono grados son aquellos en los que estos cambios son más importantes. En los aceites de tipo multigrado los cambios no son tan drásticos. Detergentes: Impide la formación de lodo al mantener inocuamente suspendidos el lodo y el carbón en el aceite. Estabilidad química: El aceite lubricante se encuentra en constante movimiento, arrastra las partículas formadas por el desgaste propio de las partes, se contamina con: partículas de polvo, agua, combustible y gases producto de la combustión. Es por esta razón que debe tener una gran estabilidad química, de lo contrario se degradaría y formaría compuestos agresivos para el motor como lodos de alta y baja temperatura. Inhibidor de espuma: Reduce la producción de espuma en el cárter, un aceite espumoso se oxida con mayor facilidad. Anticorrosivos y antioxidantes: Ayuda a evitar el ataque por corrosión y oxidación de los materiales de los diferentes componentes del motor. Averías más comunes en el sistema de lubricación El indicador del panel de instrumentos acusa falla o falta total de presión de aceite con el motor funcionando: Falta de aceite en el cárter del motor. Sensor de presión o indicador en mal estado Colador de aceite obstruido. Tubo de aspiración de la bomba quebrado. Bomba de aceite en mal estado. Válvula de descarga pegada en abierto. Poca presión de aceite o pestañea la luz piloto Aceite muy diluido (fuera de kilometraje) Aceite muy caliente (exceso de temperatura) Filtro o colador parcialmente tapado Metales de bielas y bancadas gastados Algún sello de aceite o conducto interno con fugas. 86

88 Manómetro marca presión excesiva Viscosidad de aceite no corresponde (muy grueso) Aceite frío Válvula de descarga de la bomba atascada Conducto parcialmente obstruido. Consumo de aceite Desgaste de anillos Pérdidas por empaqueta duras o retenes Presión de aceite baja Aceite muy diluido o no corresponde grado de viscosidad. Aceite demasiado caliente (ref. x aire). Colador parcialmente tapado. Tubo de aspiración de la bomba fisurado. Nivel de aceite en cárter bajo. Cojinetes de biela, bancada o de leva desgastados. Sello o galería de aceite con fugas. Presión excesiva de aceite No corresponde grado de viscosidad del aceite. Válvula de descarga de la bomba no abre (frío). Conductos obstruidos en forma parcial. REFRIGERACION DEL MOTOR Durante el funcionamiento del motor, la temperatura alcanzada en el interior de los cilindros es muy elevada, superando los 2000 ºC en el momento de la combustión. Esta temperatura, al estar por encima del punto de fusión de los metales empleados en la construcción del motor, podría causar la destrucción de los mismos. Aunque esta temperatura sea instantánea, pues baja durante la expansión y escape de los gases, aun así la temperatura media es muy elevada, y si no se dispusiera de un buen sistema de refrigeración, para evacuar gran parte del calor producido en la explosión, la dilatación de los materiales sería tan grande que produciría en ellos agarrotamientos y deformaciones. Por lo tanto el sistema de refrigeración tendrá que evacuar el calor producido durante la combustión hasta unos límites donde se obtenga el máximo rendimiento del motor, pero que no perjudiquen la resistencia mecánica de las piezas ni el poder lubricante de los aceites de engrase. Sistemas de refrigeración Los sistemas actualmente empleados para la refrigeración de los motores, tanto de gasolina como Diesel, son los siguientes: refrigeración por aire, refrigeración por agua o mixtos. 87

89 Refrigeración por aire Este sistema consiste en evacuar directamente el calor del motor a la atmósfera a través del aire que lo rodea. Para mejorar la conductibilidad térmica o la manera en que el motor transmite el calor a la atmósfera, estos motores se fabrican de aleación ligera y disponen sobre la carcasa exterior de unas aletas que permiten aumentar la superficie radiante de calor. La longitud de estas aletas es proporcional a la temperatura alcanzada en las diferentes zonas del cilindro, siendo, por tanto, de mayor longitud las que están más próximas a la cámara de combustión. La refrigeración por aire a su vez puede ser: directa, forzada Una hélice radial movida desde el cigüeñal del motor a través de una correa, está ubicada dentro de un cuerpo de forma adecuada para dirigir el flujo de aire hacia la camisa del cilindro que es la parte a refrigerar. El diámetro de la hélice así como la relación de transmisión entre las poleas están bien elaborados para garantizar la cantidad de aire necesario. La camisa del cilindro está dotada de aletas para aumentar la superficie de transferencia de calor con el aire y así mejorar el enfriamiento. Un termostato, que puede ser mecánico o electro-mecánico, regula la apertura de la compuerta de salida de acuerdo a la temperatura del aire procedente de la camisa para mantener el motor a la temperatura óptima. Este mecanismo es en cierto modo auto compensado, ya que a medida que crece la velocidad del motor y se producen más ciclos de combustión, automáticamente se genera más aire de enfriamiento debido al propio aumento de la velocidad de rotación de la hélice que está acoplada al cigüeñal. En la mayor parte de las aplicaciones la correa que mueve la hélice también mueve otros agregados del motor como el alternador, el fallo de la correa puede encender una alarma luminosa al conductor en caso de fallo debido a la falta de servicio de alguno de los otros agregados, y por lo tanto, en ocasiones el indicador de temperatura del motor no existe en el tablero. Refrigeración directa Se emplea este sistema en motocicletas, donde el motor va situado expuesto completamente al aire, efectuándose la refrigeración por el aire que hace impacto sobre las aletas durante la marcha del vehículo, siendo por tanto más eficaz la refrigeración cuanto mayor es la velocidad de desplazamiento. En la figura inferior se puede ver un motor de motocicleta de la marca BMW, con dos cilindros horizontales refrigerados por aire. Refrigeración forzada El sistema de refrigeración forzada por aire es utilizado en vehículos donde el motor va encerrado en la carrocería y, por tanto, con menor contacto con el aire durante su desplazamiento. Consiste en un potente ventilador movido por el propio motor, el cual crea una fuerte corriente de aire que canalizada convenientemente hacia los cilindros para obtener una eficaz refrigeración aun cuando el vehículo se desplace a marcha lenta. 88

90 Ventajas de este sistema - La sencillez del sistema: Se obtiene un menor peso muerto del motor al eliminar los elementos de refrigeración. - Menor entretenimiento del sistema: Se consigue al eliminar posibles averías en los elementos auxiliares de refrigeración. - El motor ocupa menor espacio: Factor importante, a tener en cuenta en vehículos pequeños y sobre todo en motocicletas, donde el espacio destinado al motor es reducido. - No está sometido a temperaturas críticas del elemento refrigerante: Como ocurre en los motores que emplean el sistema de refrigeración por agua, en el que se puede producir la ebullición o congelación del agua. En este sistema se puede dimensionar las aletas o canalizar el aire convenientemente para que el caudal de aire, que atraviesa el motor, asegurar una eficaz refrigeración y mantener una temperatura optima en el motor. - Disminuye las pérdidas de calor por refrigeración: Estas pérdidas suelen ser un 18% menor que en la refrigeración por agua, obteniéndose, por tanto, un mayor rendimiento térmico. Inconvenientes - Los motores refrigerados por aire son más ruidosos que los refrigerados por agua: Esto es debido a que el paso del aire por las aletas de refrigeración origina un pequeño amplificador sonoro. En los refrigerados por agua, la capa líquida que circunda las camisas hace de amortiguador de los ruidos internos. - La refrigeración es irregular: Esto es debido a la influencia de la temperatura ambiente que produce un mayor calentamiento al ralentí, cuando el vehículo no se mueve o circula muy lento. Están sometidos, por lo tanto, a un mayor peligro de gripaje lo que obliga a un mayor juego de montaje entre sus elementos. - Debido a la mayor temperatura en los cilindros: La mezcla o aire aspirado se dilata. Con esto se reduce el llenado y, por tanto, la potencia útil del motor en un 6% aproximadamente. Refrigeración por agua Este sistema consiste en un circuito de agua, en contacto directo con las paredes de las camisas y cámaras de combustión del motor, que absorbe el calor radiado y lo transporta a un depósito refrigerante donde el líquido se enfría y vuelve al circuito para cumplir nuevamente su misión refrigerante donde el líquido se enfría y vuelve al circuito para cumplir su misión refrigerante. El circuito se establece por el interior del bloque y culata, para lo cual estas piezas se fabrican huecas, de forma que el líquido refrigerante circunde las camisas y cámaras de combustión circulando alrededor de ellas. La circulación del agua por el circuito de refrigeración puede realizarse por "termosifón" (apenas se ha utilizado) o con circulación forzada por bomba centrífuga. Funcionamiento El agua caliente entra por la parte alta del radiador donde se enfría a su paso por los tubos y aletas refrigerantes en contacto con el aire de desplazamiento. El agua fría, por el aumento de peso, baja al depósito inferior del radiador y entra en el bosque, donde al irse calentando va ascendiendo por el circuito interno para salir otra vez al radiador. La circulación del agua en el sistema es autor regulable, ya que al aumentar la temperatura del motor, aumenta también la velocidad de circulación por su circuito interno, independientemente de la velocidad de régimen del motor. 89

91 Inconvenientes del sistema El sistema es sencillo y económico, pero, debido a la pequeña velocidad del agua en el circuito, se requiere un gran caudal, un gran volumen de líquido y mucha superficie radiante en el radiador. Esto hace que el sistema requiera piezas muy voluminosas, que ocupan gran espacio muerto en el motor, solución que no es posible en los automóviles actuales. Circulación de agua por bomba Este es el sistema mayormente utilizado desde hace muchos años, ofrece una refrigeración más eficaz con menor volumen de agua, ya que, debido a las grandes revoluciones que alcanzan hoy día los motores, necesitan una evacuación más rápida de calor, lo cual se consigue forzando la circulación de agua por el interior de los mismos. Constitución y funcionamiento del sistema Este sistema tiene una bomba centrífuga intercalada en el circuito de refrigeración y accionada por el propio motor. La bomba centrífuga activa la circulación del agua en su recorrido con una velocidad proporcional a la marcha del motor. En su funcionamiento, la bomba aspira el agua refrigerada de la parte baja del radiador y la impulsa al interior del bloque a través de los huecos que rodean las camisas y cámaras de combustión. El refrigerante sale por la parte superior de la culata y se dirige otra vez al radiador por su parte alta, donde es enfriada nuevamente a su paso por los paneles de refrigeración. Con esta circulación forzada, el agua se mantiene en el circuito a una temperatura de 80 a 85 ºC, con una diferencia entre la entrada y la salida de 8 a 10 ºC, controlada por medio de una válvula de paso (termostato) que mantiene la temperatura ideal de funcionamiento sin grandes cambios bruscos en el interior de los cilindros, que podría dar lugar a dilataciones y contracciones de los materiales. El sistema de refrigeración del motor se aprovecha también para la calefacción interna del habitáculo del vehículo. Para ello, se intercala en serie, a la salida del agua caliente de la culata, un intercambiador de calor que trabaja como radiador, calentado el aire del vehículo. Como se puede apreciar en los esquemas anteriores se dispone también de un ventilador, en este caso movido por el propio motor térmico. Este ventilador, además de forzar el paso del aire a través del radiador para obtener una refrigeración más eficaz del agua sobre todo a marcha lenta, también suministra una corriente de aire al motor para refrigerar los elementos externos adosados al mismo, como son: el alternador, bujías, colectores de escape, etc. Debido a la utilización del agua y del aire para refrigerar el motor, se le denomina también a este sistema como una refrigeración mixta. Sistema De Enfriamiento Por Líquido El líquido es movido por una bomba que se acciona desde el motor de manera que siempre que este funcione, la bomba hace circular el líquido al sistema, una válvula de control de flujo cuya apertura depende de la temperatura, restringe el flujo de refrigerante en mayor o menor medida de acuerdo a esta, y así garantizar una temperatura termostática en el agua que sale del motor y con ello su temperatura de trabajo. Esta válvula se conoce como termostato. El refrigerante caliente procedente del motor se hace circular por 90

92 un intercambiador de calor dotado de múltiples tubos con aletas, conocido como radiador, por el que se hace circular un flujo de aire externo representado con flechas azules para enfriarlo. Una hélice accionada eléctricamente o bien desde el motor a través de un embrague térmico induce el flujo de aire para el funcionamiento del intercambiador de calor. Por último un sensor especial alimenta el indicador al conductor, que puede ser una señal luminosa de alarma o un aparato indicador de la temperatura o ambos. El aparato indicador de la temperatura generalmente es un termómetro de termo resistencia. Como el sistema está completamente lleno con agua y esta se dilata y contrae al calentarse y enfriarse, el sistema está provisto de una válvula de seguridad de presión calibrada, que se abre y cierra por la propia presión. El trasiego del volumen sobrante se hace a un recipiente aparte que a la vez sirve de reserva. Esta válvula no está representada en la figura y casi siempre es la propia tapa del radiador, y por donde además, se llena todo el sistema con refrigerante. Circuito de refrigeración Debido a los cambios de temperatura que se producen en el circuito de refrigeración, sobre todo en el radiador, se necesita de un sistema que pueda adaptarse a estos cambios, para que no afecten sobre el buen funcionamiento del sistema. Cuando aumenta la temperatura del motor también aumenta la temperatura del líquido refrigerante, por lo que se genera una presión dentro del radiador. Esto es debido a que por efecto del aumento de temperatura, el agua se va evaporando, este vapor de agua queda concentrado en la parte superior del radiador, creando una sobrepresión en el mismo que si llegase a unos límites críticos, haría saltar el tapón de llenado o reventaría el radiador. Otro problema ocurre cuando el motor una vez que ha estado en funcionamiento se para y se enfría rápidamente, se produce entonces, en el interior del radiador una condensación del vapor acumulado, creando un vacío interno que dificultará la perfecta circulación del agua en el circuito. Para evitar estos problemas se disponen unas válvulas en el tapón de llenado que comunican con la atmósfera y eliminan la sobrepresión y el efecto del vacío cuando existen. Existen dos tipos de circuitos de refrigeración - Abiertos: Cuando el circuito de refrigeración se comunica a través de las válvulas de paso (del tapón de llenado) con la atmósfera, se denomina circuito abierto, produciéndose la evacuación del vapor interno a la atmósfera y retornando aire al interior del depósito cuando se produce la condensación. Este sistema tiene el inconveniente de que con la evaporación y evacuación se va perdiendo liquido en el circuito, con lo que el conductor tiene que rellenar frecuentemente el circuito (sobre todo en verano) para restablecer el volumen del mismo, lo que origina un mayor mantenimiento del sistema. El tapón de llenado del radiador está constituido (figura inferior) por dos válvulas, una de las cuales, P, puede abrirse hacia arriba y poner en comunicación el radiador con la atmósfera (C) cuando hay una sobrepresión por aumento de temperatura; la otra válvula (R) se abra hacia abajo y también pone en comunicación el radiador con la atmósfera (C), cuando hay una bajada brusca de temperatura y provoca una depresión. Estas válvulas se mantienen cerradas por medio de sendos muelles, y estando las dos cerradas no hay comunicación entre el radiador y la atmósfera. La fuerza de los muelles está calculada para que las válvulas se abran con una presión determinada. Con ello se consigue aumentar la temperatura de ebullición del agua hasta unos 120ºC. 91

93 - Cerrados: Actualmente los más utilizados en todos los vehículos. El radiador no lleva tapón de llenado y se comunica mediante un tubo con un pequeño depósito auxiliar llamado "depósito de expansión". El depósito de expansión contiene líquido refrigerante y recibe a través del tubo de unión con el radiador, los gases procedentes de la evaporación, los cuales al contacto con el líquido se licúan. Cuando se produce el vacío interno, el líquido procedente del depósito de expansión pasa al radiador, con lo cual se restablece el circuito sin pérdida de líquido en el mismo por condensación. El depósito de expansión cuenta con un tapón, que tiene unas válvulas, que como en el caso anterior, sirven para eliminar la sobrepresión y la depresión que se produce en el radiador y que se transmiten al depósito de expansión. Elementos que componen el circuito de refrigeración El circuito de refrigeración de los motores está formado principalmente por los siguientes elementos: - Radiador. - Bomba centrífuga de agua. - Válvula reguladora de temperatura (termostato). - Ventilador. Radiador El radiador sirve para enfriar el líquido de refrigeración. El líquido se enfría por medio del aire que choca contra la superficie metálica del radiador. El radiador está formado por dos depósitos, uno superior y otro inferior, también pueden estar en los laterales. Ambos están unidos entre sí por una serie de tubos finos rodeados por numerosas aletas de refrigeración, o por una serie de paneles en forma de nidos de abeja que aumentan la superficie radiante de calor. Tanto los tubos y aletas como los paneles se fabrican en aleación ligera (actualmente sobre todo de aluminio), facilitando, con su mayor conductibilidad térmica, la rápida evacuación de color a la atmósfera. El depósito superior lleva una boca de entrada que se comunica por medio de un manguito de goma con la salida caliente de agua de la culata del motor. En el depósito inferior va instalada la boca de salida del agua refrigerante, unida por otro manguito de goma a la entrada de la bomba. Bomba Centrifuga de agua La bomba de agua se intercala en el circuito de refrigeración del motor, y tiene la misión de hacer circular el agua en el circuito de refrigeración del motor, y tiene la misión de hacer circular el agua en el circuito para que el transporte y evacuación de calor sea más rápido. Cuanto más deprisa gire el motor, mayor será la temperatura alcanzada en el mismo, pero como la bomba funciona sincronizada con él, mayor será la velocidad con que circula el agua por su interior y, por tanto, la evacuación de calor. Las bombas utilizadas en automoción son de funcionamiento centrífugo, y están formadas por una carcasa de aleación ligera, unida al bloque motor con interposición de una junta unión. En el interior de la misma se mueve una turbina de aletas unida al árbol de mando de bomba, el cual se apoya sobre la carcasa por medio de uno o dos cojinetes de bolas, con un retén acoplado al árbol para evitar fugas de agua a través del mismo. En el otro extremo del árbol va montado un cubo al cual se une la polea de mando. 92

94 Estas bombas están calculadas para proporcionar el suficiente caudal de agua al circuito en función de la potencia del motor y la temperatura a evacuar, la cual difiere esencialmente de unos motores a otros y, sobre todo, entre los Diesel y los de gasolina. Válvula Reguladora De Temperatura (Termostato) Hay que tener en cuenta que la temperatura interna del motor debe mantenerse dentro de unos límites establecidos (alrededor de 85ºC) para obtener un perfecto funcionamiento y un rendimiento máximo, debiendo mantener esa temperatura tanto en verano como en invierno. La temperatura de funcionamiento en el motor incide directamente sobre la lubricación y la alimentación ya que, si está frío, el aceite se hace más denso dificultando el movimiento de sus órganos con pérdida de potencia en el motor. Por otra parte, a bajas temperaturas la mezcla de combustible se realiza en peores condiciones, no obteniendo toda su potencia calorífica en la combustión, con un mayor consumo para una potencia dada. Si la temperatura, por el contrario, es elevada, el aceite se hace más fluido, perdiendo parte de sus propiedades lubricantes, con lo cual las partes móviles del motor pueden sufrir dilataciones y agarrotamientos, dificultando el movimiento se sus órganos móviles y absorbiendo una mayor potencia que reduce el rendimiento útil del motor. El termostato se utilizara para mantener la temperatura de funcionamiento del motor entre unos límites preestablecidos. El termostato va situado frecuentemente en la boca de salida de la culata del motor. Cuando la temperatura del agua es inferior a la prevista, el termostato cierra la válvula de paso impidiendo la salida del agua hacia el radiador, con lo cual la circulación se establece directamente desde la bomba, que al aspirar el agua caliente y mandarla al circuito interno sin refrigerar, hace que el agua ya caliente alcance pronto mayor temperatura. Cuando el agua ha alcanzado la temperatura adecuada, el termostato abre la válvula dejando libre la circulación hacia el radiador, con lo cual se establece el funcionamiento normal del circuito de refrigeración. Tipos de termostato Hay termostatos denominados de fuelle y los más utilizados actualmente, los termostatos de cera. 93

95 Termostato de cera El funcionamiento del termostato se basa en el considerable cambio del volumen de la cera a una temperatura predeterminada. Al llegar a esta temperatura, la cera se expande en la cápsula y empuja la membrana de goma unida a la varilla; como ésta es solidaria al puente fijo, no puede moverse y, en consecuencia, la cápsula se desplaza hacia abajo, venciendo la resistencia del muelle. El movimiento de la cápsula abre la válvula, que se apoya en el asiento, y el agua penetra a través del paso abierto. Cuando la cera recupera su temperatura inicial, su volumen se reduce y la cápsula asciende de nuevo, ayudada por la reacción del muelle; al final de la ascensión, la válvula cierra el paso del agua de refrigeración. El termostato regula así el flujo del líquido refrigerante y permite que el circuito de refrigeración mantenga en el motor la temperatura idónea de la marcha. Ventilador El ventilador sirve para impulsar el aire a través del radiador para obtener una mejor y más eficaz refrigeración, pero ello no siempre es imprescindible cuando la velocidad del vehículo es suficiente para producir la refrigeración por el simple desplazamiento rápido del mismo. En estos casos se puede desconectar el ventilador consiguiendo así una marcha más silenciosa del automóvil y un menor consumo de combustible. El ventilador puede ser accionado por: - El motor térmico. - Un motor eléctrico, específico para este cometido. El accionamiento del ventilador por el motor térmico puede ser de forma directa o mediante una correa de accionamiento. En este caso el ventilador se moverá continuamente mientras lo haga el motor térmico. Para poder conectar y desconectar el giro del ventilador cuando es accionado por el motor térmico, necesitamos de un sistema que pueda acoplar y desacoplar el ventilador, teniendo en cuenta la temperatura del motor. Existen varios sistemas de acoplamiento del ventilador al motor térmico. Acoplamiento mediante electroimán El sistema consiste en acoplar sobre la polea que mueve la bomba de agua, un electroimán que recibe corriente a través de un anillo rozante y un termo contacto situado en el circuito de agua de la culata. En las paletas del ventilador, que gira libre e independiente de la bomba y que va montado sobre el mismo árbol (8) por medio de un rodamiento, va acoplada una armadura sujeta al ventilador por medio de un sistema elástico. Cuando la temperatura del agua baja a los 75 ºC el termostato se abre, interrumpiendo la corriente al electroimán, con lo cual el ventilador queda fuera de servicio. Cuando la temperatura del líquido refrigerante llega a los 85 ºC se cierra nuevamente el circuito eléctrico del electroimán, atrayendo a la armadura y haciendo solidario el ventilador a la polea de mando, con lo cual éste permanece en funcionamiento. Accionamiento mediante motor eléctrico En este caso el movimiento del ventilador es independiente del motor térmico. El ventilador se conecta y desconecta automáticamente mediante un interruptor térmico (termo contacto), tarado 94

96 para la conexión entre 90 y 98 ºC y la desconexión 82 a 90 ºC. El circuito eléctrico se compone de un termo contacto, un relé y el propio motor eléctrico. El termo contacto consta de un elemento bimetálico que al calentarse cierra un contacto eléctrico que alimenta el motor eléctrico. El termo contacto va instalado en la salida del radiador. El tamaño del ventilador y la potencia del motor eléctrico dependen de si el motor es Diesel o gasolina. También depende de si el automóvil monta o no aire acondicionado. Se pueden montar uno o dos ventiladores, a su vez cada ventilador puede ser de una o dos velocidades. En los automóviles con aire acondicionado el condensador va situado junto con el radiador, con esto se consigue que ambos elementos se refrigeren con el aire que choca con la parte delantera del vehículo cuando este se mueve. El ventilador o los ventiladores además de refrigerar el radiador también lo hacen con el condensador. Por esta razón es necesario de unos ventiladores más potentes o el uso de dos ventiladores cuando el vehículo monta aire acondicionado. Líquidos refrigerantes y anticongelantes Como líquido refrigerante se emplea generalmente el agua por ser el líquido más estable y económico, pero se sabe que tiene grandes inconvenientes, ya que a temperaturas de ebullición el agua es muy oxidante y ataca a las partes metálicas en contacto con ella. Por otra parte, y debido a la dureza de las aguas (mucha cal) precipita gran cantidad de sales calcáreas que pueden obstruir las canalizaciones y el radiador. Otro de los inconvenientes del agua es que a temperaturas por debajo de 0 ºC se solidifica, aumentado de volumen, lo cual podría reventar los conductos por los que circula. Para evitar estos inconvenientes del agua se emplean los anticongelantes, que son unos productos químicos preparados para mezclar con el agua de refrigeración de los motores y conseguir los siguientes fines: - Disminuir el punto de congelación del líquido refrigerante: El cual, en proporciones adecuadas, hace descender el punto de congelación entre 5 y 35 ºC; por tanto, la proporción de mezcla estará en función de las condiciones climatológicas de la zona o país donde circule el vehículo. - Aumentar la temperatura de ebullición del agua: Para evitar pérdidas en los circuitos circula el agua. El principal aditivo del anticongelante es el compuesto por glicerina o alcohol, el producto más utilizado es etilenglicol. El punto de congelación se determina según el porcentaje de este elemento. El anticongelante puro se mezcla, a poder ser, con agua destilada en distintas proporciones, que determinaran un punto de congelación más bajo Anticongelante puro (%) Punto de congelación (º C) 95

97 MANGUERAS Son las encargadas de conducir el líquido refrigerante hacia la bomba de agua para que pueda distribuida al motor, también es la misma la que se encarga de regresarlo al radiador, para que este pueda ser enfriado por el ventilador. Tipos de mangueras Mangueras moldeadas: Diseñadas para cumplir con las normas de calidad del equipo original, reemplazando en cualquier tipo de vehículo los ductos de entrada y salida del sistema de refrigeración y enfriamiento. Mangueras lisas (Rectas): Diseñadas para ser empleadas en el sistema de refrigeración de autos, camiones y maquinaria donde se requiere una instalación recta y firme de alta resistencia a la temperatura extrema, aplastamiento o ruptura. Mangueras Flexibles (Corrugadas) Su gran flexibilidad y amplio radio de curvatura, contribuyen a crear una magnífica manguera de excepcional desempeño en el sistema de refrigeración de autos, camionetas y camiones, que cumplen con las funciones del equipo original Mangueras SuperDuty: Recomendada para múltiples propósitos como transporte de agua, aire, combustibles moderados, minería, herramientas neumáticas y herbicidas, donde se requiere una manguera liviana y de buena resistencia a la temperatura, la intemperie y el ozono. Tapón del radiador: El tapón del radiador tiene tres funciones: - El sello mayor, el de la contracara de la tapa, sella herméticamente el circuito para que no haya intercambio con la atmósfera exterior. - El sello de goma menor, el inferior, cierra el cogote del radiador, en el escalón que está a la vista, y tiene un resorte, que cede a cierta presión atmosférica que genera la temperatura, y permite salir líquido, el que no puede ir al exterior gracias al sello superior de la tapa, por lo que va por el caño de descarga, que sale del radiador entre ambos sellos, al depósito auxiliar. Cuando se detiene el motor, comienza a enfriar y bajar la presión en el radiador, contrayéndose las atmósferas que se habían dilatado en caliente. Al suceder esto, se va produciendo vacío en el radiador por la falta del líquido expulsado. - Resorte por depresión, la pequeña válvula que tiene la tapa del radiador abajo, abriendo para que el líquido que fue al depósito auxiliar, vuelva al radiador. Se llaman circuitos de refrigeración cerrados. Bulbo de radiador El bulbo del radiador es el encargado de disparar el encendido del motor ventilador, este bulbo se localiza en el costado inferior izquierdo del radiador (viendo el auto de frente). Para algunos modelos con aire acondicionado, el bulbo no está disponible, ya que se activa a través del sensor de temperatura y, la E.C.U. (Engine Control Unit) a través de un relevador. El relevador de encendido en estos modelos se encuentra debajo de la computadora. 96

98 Depósito de recuperación Este depósito permite conocer el estado y nivel del refrigerante, además de su carga y presión adecuada. El depósito esta complementado por un tapón que asegura que en el sobrecalentamiento exista un control absoluto de la presión derivada de la elevación térmica del refrigerante, liberando la presión del líquido con mínimos riesgos de seguridad. Sí el tapón se encuentra en mal estado provocará un desequilibrio en la presión, que consecuentemente llevará a un sobrecalentamiento. Por esta razón es importante verificar continuamente su estado. Temperatura Del Motor La temperatura del motor se debe mantener estable, de modo que no se encuentre ni frió y extremadamente caliente. Según algunos estudios el motor tiene una temperatura de trabajo establecida, para que este no sufra daños en las piezas que estén en movimiento a la hora que este se encuentre realizando su trabajo. Principales causas del sobrecalentamiento del motor 1. No revisar el nivel del líquido refrigerante 2. Mezclar marcas diferentes de refrigerantes 3. Usar aditivos que no son compatibles con el líquido refrigerante 4. Modificar la parte frontal del vehículo restringiendo el paso de aire hacia el radiador 5. No cambiar el lubricante por lo menos una vez al año 6. Usar líquidos refrigerantes de baja calidad 7. Tener fugas en el sistema 8. Cambiar el tipo de tapón del radiador 9. No cambiar mangueras dañadas, cuarteadas, rajadas, duras o muy suaves 10. No cambiar bandas dañadas 11. Limpiar las mangueras del radiador con diesel, aceite, gasolina o solventes 12. Usar mangueras de radiador que no sean originales 13. Quitar la tolva del radiador 14. Modificar las ranuras de ventilación en los motores enfriados por aire 15. El termostato se queda pegado o no abre 16. El embrague del ventilador es defectuoso o está dañado 17. El motor del ventilador no opera 18. La bomba de agua se encuentra dañada Mantenimiento Del Sistema De Enfriamiento Los sistemas de enfriamiento de los motores requieren de un mantenimiento periódico para poder continuar funcionando correctamente. Estas revisiones varían desde comprobar el nivel de fluido de enfriamiento e inspeccionar las bandas y mangueras, hasta el reemplazo del fluido de enfriamiento. Los sistemas de enfriamiento que reciben un mantenimiento adecuado brindan normalmente una operación libre de problemas durante toda la vida. 97

99 EL MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DEBE SER DE LA SIGUIENTE MANERA Limpieza y lavado del radiador Revisar el nivel de refrigerante cuando el motor está frío: El nivel de refrigerante debe estar levemente por encima de la marca inferior en el tanque recuperador, ubicado en el lado izquierdo del motor Revisar y limpiar la tapa del radiador: Ya que pude haber acumulación de sedimentos alrededor del sello y pueden conducir a un sellado inadecuado en la tapa del radiador, fugas y posible contaminación del refrigerante. Fallas comunes en el sistema de enfriamiento del coche Una de las partes más importantes en un coche es el sistema de enfriamiento, pero también es una de las partes invisible, que a no ser que presente una falla inminente es indeterminable. Los motores generalmente están diseñados para operar dentro de un rango normal de temperatura de unos 87 a 105 grados Celsius. Una temperatura de funcionamiento relativamente constante es absolutamente esencial para el adecuado control de las emisiones, el ahorro de combustible y el rendimiento del coche. Si el motor se sobrecalienta y supera su rango de operación normal, las temperaturas elevadas pueden causar un estrés severo en los cilindros, lo cual puede resultar en un fallo de la junta de culata. Esto es especialmente cierto con las cabezas de cilindros de aluminio porque el aluminio se expande alrededor de dos a tres veces más que el hierro fundido cuando se calienta. La diferencia en las tasas de expansión térmica entre una cabeza de aluminio y un bloque de hierro fundido combinado causa un estrés adicional a partir del sobrecalentamiento, lo que puede deformas los cilindros. Esto se representa como una de las fallas más comunes en los sistemas de enfriamiento de un coche que, a su vez, puede conducir a una pérdida de fuerza en el cierre de las áreas críticas donde radica el calor, permitiendo que la junta de la culata provoque fugas en la cabeza del cilindro. Por otro lado, el refrigerante puede hervir fuera del radiador y se puede llegar a perder. Los pistones se agrandan dentro de los cilindros y pueden provocar ficción. De esta forma, se pueden ver afectadas las válvulas y empezar a aparecer el desgaste y una concreta falla en el sistema de enfriamiento. Esto, a su vez, pueden dañar los componentes de las válvulas o, posiblemente, se puede dar como resultado un mal contacto entre la cabeza de la válvula y el pistón. Es preciso tener en cuenta, que siempre la junta de la culata debe mantener el sello alrededor de la cámara de combustión para regular una buena temperatura de funcionamiento alejando la presión. La junta debe sellar y alejar del air el aceite, los líquidos refrigerantes, combustión interna y el motor a su respectiva temperatura de funcionamiento. La junta de la culata se convierte en una parte importante de la estructura total del motor. Debe ser capaz de resistir las fuerzas dinámicas y térmicas que se transmiten en un sistema mecánico como el de un coche. Por lo tanto, es una parte del sistema de refrigeración del coche que debe estar en constante revisión y mantenimiento. 98

100 Cómo diagnosticar un problema del sistema de enfriamiento Cómo diagnosticar un problema del sistema de enfriamiento. Hay un número de cosas que pueden ir mal con el sistema de enfriamiento del auto, causando que el motor se caliente más de la cuenta. La que sigue es una lista de las cosas que puede comprobar fácilmente. Instrucciones 1. Debe entender que los problemas de sobrecalentamiento pueden ser causados por un nivel bajo de refrigerante, el radiador enchufado, el termostato puede estar atascado u otros problemas del sistema de enfriamiento comunes. 2. Compruebe el nivel del refrigerante en el tanque de reserva para ver si tienes poco refrigerante. Añada refrigerante si es necesario. 3. Abra la tapa del radiador y mire dentro cuando el motor esté frío. 4. Llene el radiador con una mezcla de 50/50 de anticongelante y agua, si es que está bajo o vacío, y cierre la tapa. 5. Compruebe las mangueras superiores e inferiores del radiador, ubicadas en la parte superior e inferior del radiador en la parte trasera y asida por abrazaderas. Asegúrese de que las mangueras estén fuertemente asidas y que no goteen. 6. Toque ambas mangueras cuando el motor esté ligeramente caliente y el auto apagado. Ambas deberían estar un poco calientes. Si alguna está fría, podría tener un termostato atascado. 7. Utilice la palma de su mano para sentir desde afuera del radiador desde arriba hacia abajo, cuando el motor esté ligeramente caliente y el auto apagado. Debería estar caliente al toque uniformemente por todo el radiador. Si hay una sección fría, podría tener un bloqueo interior en el radiador. 8. Compruebe debajo de tu auto, inspeccione el radiador y mire alrededor del compartimiento del motor para signos que indiquen goteo del refrigerante. Generalmente es verde, viscoso y de olor dulce. 9. Si hay un charco de refrigerante debajo de su auto podría deberse a una falla de la bomba de agua o a un depósito de refrigerante roto. Como diagnosticar un radiador obstruido El radiador de un automóvil puede verse bien por fuera, pero en el interior puede tener grandes problemas. Cuando un radiador se obstruye, todo el sistema de refrigeración se ve comprometido, y con el tiempo pueden ocurrirle graves daños mecánicos a su vehículo. Saber cómo diagnosticar un radiador obstruido no solo le ahorrará mucho dinero en reparaciones, también puede salvar la vida de su vehículo. Instrucciones 1. Encienda el vehículo y déjelo funcionando. Mientras se va calentando, toque con las manos el exterior del radiador para sentirlo. Se debe calentar el radiador completo, ya que por dentro pasa el líquido refrigerante caliente, si siente lugares más calientes o más fríos en las aletas, el fluido no está circulando correctamente, y eso significa que las áreas más frías están obstruidas. 2. Con el motor frío quite la tapa del radiador y encienda el motor. Tome la manguera superior del radiador y presiónela para saber cómo se siente cuando no tiene presión. Ponga la tapa del 99

101 radiador y acelere el motor hasta 3000 RPM (esto no tiene que ser exacto, lo que se busca es acelerar un poco el motor), luego presione nuevamente la manguera del radiador. Un radiador obstruido enviara todo el líquido directamente a la manguera y hará que esta se ponga dura. 3. Reemplace el termostato y las mangueras con piezas nuevas, si el vehículo se sigue sobrecalentando con todas las demás cosas funcionando correctamente, entonces el radiador está obstruido. 4. Con el motor frío quite la tapa del radiador. Apunte con la linterna al interior del radiador y mire dentro de él. Si el líquido parece agua barrosa o tiene olor a goma, o si las aletas están corroídas con sedimentos de color blanco, entonces su radiador no está funcionando al 100% y esta obstruido. Cómo saber si la bomba de agua de un coche necesita cambiarse Esta parte del auto es muy importante debido a que mueve el refrigerante a través del sistema de enfriamiento del coche. Está impulsada por una correa y sólo funciona cuando el motor está funcionando. Las bombas de agua fallan con cierta regularidad, puedes esperar que necesite ser reemplazada poco antes de las millas ( km), y aquí está cómo hacerlo. Instrucciones 1. Localice la polea de la bomba de agua. Esta es la parte redondeada donde está conectada la correa. Verás más de una polea. El coche tendrá un alternador con una polea y tal vez un aparato de aire acondicionado, la dirección asistida y las poleas de la bomba de smog. 2. Agarre los extremos opuestos de la polea y revisa todo el juego (holgura): intente balancearlo hacia adelante y hacia atrás. No debería dar problemas. Si no se balancea, los rodamientos están atascados y es hora de reemplazar la bomba de agua. En el momento en que pueda sentir el juego en la polea de la bomba de agua, también podría escuchar el rodamiento en mal estado cuando el motor esté en marcha, que podría tener un ruido procedente de la polea de la bomba de agua. 3. Inspeccione visualmente la bomba de agua (situada detrás de la polea) para detectar signos de una fuga de refrigerante. Si la junta de la bomba tiene fugas, deberá ser reemplazada. Este es un buen momento para obtener una nueva bomba de agua, a menos que haya sido recientemente sustituida. Cómo saber si el termostato del vehículo está dañado Si el motor del vehículo está caliente y estás viendo que el indicador de temperatura sube más y más alto, sobre todo mientras está sentado en el tráfico, sabe que algo está mal. Hay un proceso normal de descarte a seguir para descubrir cuál es el problema. Instrucciones 1. Una pista sobre si el termostato está funcionando correctamente es si el coche indica que está caliente e incluso si entra en la zona de peligro, y luego comienza a dar marcha atrás y a enfriarse de nuevo, sólo para repetir este proceso una y otra vez. El termostato está destinado a abrir y cerrar dependiendo de la temperatura del refrigerante en el coche. Si no se está abriendo a la temperatura correcta, puede permitir que el motor se ponga muy caliente antes de que se abra, si es que se abre en lo absoluto. Puede conseguir que el termostato abra a diferentes temperaturas, de 160 grados en adelante. 100

102 2. Para probar realmente el termostato, sacar de la caja del termostato en el motor del coche. Para ubicar el termostato, mirar al extremo de la manguera superior del radiador que va al motor. La carcasa estará en el extremo de la manguera, y el termostato está dentro de la carcasa. 3. Antes de quitar el termostato, se tiene que drenar el radiador parcialmente, por lo que el nivel de refrigerante en el radiador deberá estar debajo de donde se conecta la manguera superior del radiador. Puede guardar y reutilizar este líquido refrigerante. Asegúrese de que el motor del coche y el refrigerante no estén calientes cuando se drena el líquido. También puede desconectar la carcasa sin drenar el líquido refrigerante del radiador, pero tendrá que estar preparado para absorber o para recoger el refrigerante, el cual está en la manguera en el momento, por lo general de 1 a 2 cuartos de galón. Necesitará una nueva junta de termostato y un sellador para reemplazar a la vieja junta una vez que la quites, incluso si el termostato está en buenas condiciones. 4. Desconectar la caja del termostato del bloque del motor, se encuentra el termostato sentado en el bloque del motor. Retire la junta y saca el termostato. A veces, tendrá que hacer palanca suavemente hacia arriba y con un borde plano de un cuchillo o un destornillador. También limpiar todo el material de la junta vieja de la superficie de contacto del bloque de termostato y el motor para reemplazarla más adelante. La superficie de contacto debe estar lisa y limpia. 5. Una simple prueba para descubrir si el termostato se abre o no, es calentar un poco de agua en la estufa a una temperatura específica de alrededor de 180 grados, usando un termómetro para determinar la temperatura, y luego colocar el termostato en el agua. Si está funcionando correctamente, pronto se abrirá. A veces, el óxido se ha acumulado en el termostato y lo mantiene cerrado. También puede tratar de mantener el termostato bajo el agua caliente del grifo, sujetándolo con unas pinzas para no quemarse los dedos, para ver si se abre o no. 6. Otra prueba sería la de probar el coche sin el termostato, todavía tendrá que instalar una nueva junta para evitar cualquier fuga. Si el coche se queda frío con la eliminación del termostato, puede estar convencido de que el termostato estaba defectuoso y no habría porque ahora está andando el coche con el refrigerante que fluye constantemente. En algunos estados, muy calientes, no es raro que la gente conduzca sin un termostato. SISTEMA DE ARRANQUE El sistema de arranque tiene por finalidad de dar manivela al cigüeñal del motor para conseguir el primer impulso vivo o primer tiempo de expansión o fuerza que inicie su funcionamiento. El arrancador consume gran cantidad de corriente al transformarla en energías mecánica para dar movimiento al cigüeñal y vencer la enorme resistencia que opone la mezcla al comprimirse en la cámara de combustión. Una batería completamente cargada puede quedar descargada en pocos minutos al accionar por mucho tiempo el interruptor del sistema de arranque, se calcula que el arrancador tiene un consumo de 400 a 500 amperios de corriente y entones nos formamos una idea de que una batería puede 101

103 quedar completamente descargada en poco tiempo, por eso no es recomendable abusar en el accionamiento del interruptor de arranque. Motor De Arranque La constitución interna de un motor de arranque es similar a un motor eléctrico la que se monta sobre el Carter superior del motor del automóvil, de tal modo que el piñón que lleva en el extremo de su eje, engrane con la corona dentada de la periferia del volante. De esta forma cuando gire el motorcito eléctrico, obligará a girar también al motor del automóvil y podrá arrancar. El tamaño del piñón depende de la velocidad propia del arrancador eléctrico.el motor de arranque está compuesto de 3 partes principales: - Conjunto de Solenoide o mando magnético - Conjunto del Motor de Arranque propiamente - Conjunto del impulsor o Bendix Tipos De Dispositivos De Arranque Hay dos tipos comunes de motor de arranque: los que llevan solenoide separado, y los que lo llevan incorporado. Arrancador Con Solenoide Integrado Cuando se activa la llave hacia la posición de arranque, un alambre lleva la corriente de 12 voltios hacia el solenoide del motor de arranque, el solenoide tiene un campo magnético, que al ser activado hace 2 cosas, primero, desliza un pequeño engrane llamado Bendix,hacia los dientes del flywheel, y al mismo tiempo hace un puente de corriente positiva(+) entre el cable que llega al motor de arranque desde la batería y el cable que surte de corriente los campos del motor de arranque, al suceder esto el motor de arranque da vueltas rápidas y con la suficiente fuerza para que el engrane pequeño de vueltas al flywheel (rueda volante del motor).y así se da inicio al arranque del motor. 102

104 El Motor De Arranque Con Solenoide Separado Utiliza el solenoide para conectar la corriente positiva al motor de arranque. En cuanto se conecta la corriente, el motor de arranque activa y desliza el engrane o piñón que se acopla a la rueda volante, y al mismo tiempo, gira con la fuerza necesaria, para que el motor empiece su funcionamiento. Bendix: Cuando usted deja que la llave de encendido regrese a su posición normal, desconecta el solenoide, el engrane regresa a su sitio de descanso, el motor de arranque deja de dar vueltas, y queda desconectado del motor, hasta que usted lo vuelva a activar. Comprobación Del Motor De Arranque Desmontando el motor de arranque del vehículo podemos verificar la posible avería fácilmente. Primero habría que determinar que elemento falla: el motor o el relé. El Motor se comprueba fácilmente. si falla: conectando el borne de positivo de la batería al conductor que en este caso esta desmontado del borne inferior de relé y el borne negativo de la batería se conecta a la carcasa del motor. Con esta conexión si el motor está bien tendrá que funcionar, sino funciona, ya podemos descartar que sea fallo del relé de arranque. El relé se comprueba de forma efectiva: conectando el borne positivo de la batería a la conexión del relé. El borne negativo dé la batería se conecta a y también al borne del relé, comprobaremos como el núcleo de relé se desplaza y saca el piñón de engrane, esto significa que el relé está bien de lo contrario estaría estropeado. 103

105 Para comprobar el funcionamiento del conjunto motor-relé conectaremos primero con y después conectaremos el borne positivo de batería con el borne superior y borne o borne 50 del relé. El borne negativo de la batería se conecta con la carcasa del motor. Cuando este montado el circuito, el motor de arranque funcionara. Para estar seguro de su perfecto estado conectaremos un amperímetro que nos dará una medida de intensidad que deberá ser igual a la preconizada por el fabricante para un funcionamiento del motor en vacío. Comprobación Antes de desmontar el motor de arranque del vehículo tendremos que asegurarnos de que el circuito de alimentación del mismo así como la batería están en perfecto estado, comprobando la carga de la batería y el buen contacto de los bornes de la batería, los bornes del motor con los terminales de los cables que forman el circuito de arranque. En el motor de arranque las averías que más se dan son las causadas por las escobillas. Estos elementos están sometidas a un fuerte desgaste debido a su rozamiento con el colector por lo que el vehículo cuando tiene muchos km: 100, 150, km. esta avería se da con frecuencia. Las escobillas desgastadas se cambian por unas nuevas. Otras averías podrían ser las provocadas por el relé de arranque, causadas por el corte de una de sus bobinas. Se podrá cambiar solo el relé de arranque por otro igual, ya que este elemento está montado separado del motor. Pero en la mayoría de los casos si falla el motor de arranque, se sustituye por otro de segunda mano. Una avería ajena a la batería y al dispositivo de arranque se puede determinar por la caída de tensión observada. El voltímetro se conecta entonces en paralelo al conductor correspondiente. En el conductor del arranque se tolera una caída de tensión del 4% y en la conexión de masa del 5%. Hay que verificar igualmente si en las conexiones entre conductores se acusan resistencias de paso indebidas. Iguales mediciones pueden ser también comprobadas en un banco de pruebas. El dispositivo de arranque es accionado para ello como en un coche por batería, y frenado gradualmente hasta plena detención. Pueden también medirse al propio tiempo intensidad y tensión, así como el momento de torsión creado. Mantenimiento Puesto que en todos los trabajos que se hagan en las piezas eléctricas del motor de arranque existe el peligro de un cortocircuito, lo mejor es desconectar el cable de tierra de la batería. Como el caso del generador, se deben observar constantemente las escobillas para determinar las condiciones en que se encuentra y sustituirlas cuando sea necesario. Los colectores se deben examinar para ver si sus superficies se encuentran lisas, limpiarlas con un trapo humedecido en gasolina y secarlos cuidadosamente. La chumacera adyacente al colector está blindada. El buje, junto al piñón, tiene una boca de lubricación. La lubricación se hace cada km, con unos 3 cm2 de aceite. El piñón y la cremallera se deben limpiar con una brocha humedecida en gasolina, lubricándolos a continuación con grasa grafitada. 104

106 El arranque de un motor se lleva a cabo por medio de un motor eléctrico que trasmite un par motor al volante durante el tiempo necesario para que se produzcan las primeras igniciones y el motor comience a funcionar por sí solo. Los tipos de dispositivos de engranaje difieren, sobre todo m, en el modo en que el piñón entra y sale de la cremallera del volante. El motor de arranque es eléctrico, de corriente principal, que transmite su par motor máximo al hacerse un contacto; de este modo se consigue vencer las grandes resistencias del arranque. Precauciones Que Debemos Tomar En Cuenta Una falla muy común, en el sistema de arranque de los motores actuales; es el siguiente: Cuando se activa la llave de encendido para dar el arranque, se escucha un chasquido muy leve, pero el motor de arranque no se activa, haciendo repetir el intento varias veces, hasta lograr que funcione. La idea inmediata, es que el solenoide del motor de arranque no sirve; luego pensamos, que la batería tiene un corto, o también, creemos, que el interruptor de la transmisión esta desubicado o fuera de ajuste. Hacemos los cambios, los ajustes; pero el problema se mantiene. En estos casos, no descarte, que este problema lo puede estar originando un corto circuito dentro de la computadora del vehículo (recordemos que los circuitos trabajan en base a resistencia; y esta resistencia puede alterarse, dependiendo del daño y de la temperatura ambiental) no estaría demás, abrir el computador para una inspección visual (Para hacer esta inspección, se necesita tener conocimientos previos). Un computador, puede dañarse, cuando por alguna razón, le llega una sobrecarga. Asimismo tengamos cuidado al cambiar o colocar una batería, en el alojamiento del vehículo, conectar bien los cables y nunca invertirlos. Y asegúrese que al bajar la tapa cerrar el compartimiento del motor, este no llegue a topar o besar, el polo positivo [+] de la batería. El movimiento del vehículo, y una batería demasiado grande, o alta, puede originar cortos oscilantes, que terminan dañando el computador, del vehículo. Y dar como resultado la falla mencionada.. Corriente De Arranque y Caída De Tensión Para medir la corriente de arranque, es necesario utilizar una pinza amperimétrica, ya que el consumo del motor es tan elevado (más de 200 Amperios) que el multímetro no puede medir tanta intensidad. Con la pinza a perimétrica colocada alrededor del cable grueso de alimentación del motor de arranque se acciona el motor. La corriente de alimentación del motor de arranque aparecerá en el multímetro. 105

107 Fallas y Averías Puesto que en todos los trabajos que se hagan en las piezas eléctricas del motor de arranque existe el peligro de un cortocircuito, lo mejor es desconectar el cable de tierra de la batería. Como el caso del generador, se deben observar constantemente las escobillas para determinar las condiciones en que se encuentra y sustituirlas cuando sea necesario. Los colectores se deben examinar para ver si sus superficies se encuentran lisas, limpiarlas con un trapo humedecido en gasolina y secarlos cuidadosamente. La chumacera adyacente al colector está blindada. El buje, junto al piñón, tiene una boca de lubricación. La lubricación se hace cada km, con unos 3 cm2 de aceite. El piñón y la cremallera se deben limpiar con una brocha humedecida en gasolina, lubricándolos a continuación con grasa grafiada. El arranque de un motor se lleva a cabo por medio de un motor eléctrico que trasmite un par motor al volante durante el tiempo necesario para que se produzcan las primeras igniciones y el motor comience a funcionar por sí solo. Los tipos de dispositivos de engranaje difieren, sobre todo m, en el modo en que el piñón entra y sale de la cremallera del volante. El motor de arranque es eléctrico, de corriente principal, que transmite su par motor máximo al hacerse un contacto; de este modo se consigue vencer las grandes resistencias del arranque. SISTEMA DE CARGA En el sistema eléctrico de los motores, además del equipo de encendido, se incluye el sistema de carga que rellena la energía a la batería la cual es usada por el sistema de arranque, que enciende el motor. El sistema de carga consiste en el alternador, que genera electricidad, y el regulador, que mantiene el voltaje constante de la electricidad generada. El sistema de arranque consiste en el arrancador. La batería adicionalmente está siendo usada como un dispositivo de almacenaje eléctrico que también es usado como creador del suministro de energía. 106

108 El sistema de carga tiene dos funciones esenciales: Generar energía eléctrica para operar los sistemas eléctricos y electrónicos del vehículo. Generar corriente eléctrica para recargar la batería misma del vehículo. Energía Eléctrica: A bajas Rpm la batería provee parte de la energía que el vehículo necesita. A Rpm elevadas, el sistema de carga se encarga de satisfacer todos los requerimientos eléctricos del vehículo. Carga: Es la salida del alternador es mayor que el voltaje de batería para recargar a la misma batería para regular este voltaje se emplea el regulador de voltaje que en algunos casos viene dentro del mismo alternador o en otras ocasiones se encuentra por separado. Componentes Del Sistema De Carga y Alimentación Eléctrica - Batería o acumulador - Alternador o generador - Regulador de voltaje Batería O Acumulador: Una batería es un dispositivo electroquímico, que permite almacenar energía en forma química. Una vez cargada, cuando se conecta a un circuito eléctrico, la energía química se transforma en energía eléctrica, revertiendo el proceso químico de carga. La mayoría de las baterías son similares en su construcción y están compuestas por un determinado número de celdas electroquímicas. El voltaje o tensión de la batería vendrá dada por el número de celdas que posea, siendo el voltaje de cada celda de 2 v. Alternador O Generador Un alternador es una máquina eléctrica, capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica, generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética. Los alternadores están fundados en el principio de que en un conductor sometido a un campo magnético variable se crea una tensión eléctrica inducida cuya polaridad depende del sentido del campo y su valor del flujo que lo atraviesa. Un alternador consta de dos partes fundamentales, el inductor, que es el que crea el campo magnético y el inducido, que es el conductor el cual es atravesado por las líneas de fuerza de dicho campo. 107

109 Inductor El rotor, que en estas máquinas coincide con el inductor, es el elemento giratorio del alternador, que recibe la energía mecánica mediante el giro. En dicho elemento se encuentran distribuidos un número de pares de polos fijos, bien formados por imanes permanentes o bien por electroimanes alimentados con corriente continua. En el caso de electroimanes la corriente continua puede proceder de: Una fuente externa de corriente continua, como una batería. Técnica empleada en los primeros aparatos pero hoy totalmente desechada. Un generador de corriente continua conectada al mismo eje de la máquina. Tecnología que tampoco se aplica en la actualidad. La propia corriente alterna generada por la máquina, rectificada para obtener corriente continua. Esta es la técnica habitualmente empleada, siendo denominados estos dispositivos como alternadores autos excitados. Para hacer llegar la corriente a los electroimanes del inductor, en el caso de que no esté formado por imanes permanentes, es necesario un elemento que haga pasar la corriente al eje en rotación. Este elemento es el anillo rozante, un anillo conectado eléctricamente a cada uno de los terminales del bobinado de los imanes y situado sobre el eje del rotor, coaxial con este, sobre el que desliza una escobilla conductora conectada eléctricamente con el terminal de alimentación correspondiente al inductor. Inducido En el inducido se encuentran una serie de pares de polos distribuidos de modo alterno y, en este caso, formados por bobinado en torno a un núcleo de material ferro magnético de característica blanda, normalmente hierro dulce. La rotación del inductor hace que su campo magnético, formado por imanes fijos, se haga variable en el tiempo, y el paso de este campo variable por los polos del inducido genera en él una corriente alterna que se recoge en los terminales de la máquina. 108

110 Placa De Diodos Es una parte crucial del alternador ya que esta su deber es trasformar la corriente alterna generada por el alternador a corriente directa para recargar la batería y alimentar circuitos extras. Regulador De Voltaje El regulador de voltaje hasta los años 80 venia separado del alternador Estaba constituido por dos o tres elementos electro-magnéticos según los casos, era voluminoso y más propenso a las averías que los pequeños reguladores de tensión electrónicos utilizados después de los años 80 hasta hoy en día. Son reguladores electrónicos de pequeño tamaño y que van acoplados a la carcasa del alternador. El sistema eléctrico funciona con transistores, diodos. AVERÍAS Y SOLUCIONES Escobillas Desgastadas Como lo explicamos anteriormente, el rozamiento provoca un desgaste irreversible con la única solución de recambiar las viejas escobillas por escobillas nuevas. Los síntomas suelen ser una disminución progresiva de la tensión, detectándose saltos en el amperímetro. Desde hace ya varias décadas cambiar las escobillas es algo sencillo ya que no es necesario desarmar el alternador sino simplemente desmontar una tapa y cambiarlos. Rotor Dañado Un daño en el rotor provoca una baja de tensión o tensión nula. Es necesario corroborar que el colector no esté dañado y que la bobina no tenga fugas de tensión al rotor. Para alternadores de 24V la resistencia correcta es de 18,8-19,2 ohmios si poseen regulador externo, mientras que para los de regulador incorporado es de 8,8-9,2 ohmios. 109

111 Daños En Puente Rectificador El puente rectificador es el encargado de convertir la corriente alterna en continua y está formado por diodos. Si algunos de éstos diodos sufren fallas provocarán fallos en la tensión, no convertir adecuadamente la corriente e incluso la desaparición total de la tensión. Un diodo básicamente conduce la electricidad en una dirección mientras que no le permite pasar en el sentido opuesto. Los diodos pueden ser medidos con un polímetro usando la escala de ohmios y colocando el cable rojo y negro variándolos para medir los dos sentidos. Debemos entonces corroborar la resistencia en ambos sentidos y los que no estén abiertos, tomando como regla que un diodo en buen estado tendrá una elevada resistencia en un sentido mientras que en el otro sentido ésta será más baja. ACUMULADORES Simbología 110

112 Componentes De La Batería Plomo-Ácido Una batería de arranque de 12 V contiene seis celdas individualmente separadas y conectadas, en serie, en una caja de polipropileno (figura 2). Cada celda contiene un elemento (bloque de celdas) que está compuesto de un bloque de placas positivas y negativas. Por su parte, el bloque está compuesto de placas de plomo (rejilla de plomo y masa activa) y material microporoso de aislamiento (separadores) entre las placas de polaridad opuesta. El electrólito es ácido sulfúrico diluido que permea los poros de las placas y separadores y que llena los espacios libres de las celdas. Los terminales, las conexiones de las celdas y de las placas son hechas de plomo. Las aberturas de las conexiones de las celdas en las divisorias son selladas. Un proceso de vedamiento en alta temperatura es usado para sellar la tapa permanentemente a la caja de la batería, lo que resulta en el sellado superior de la batería. En las baterías convencionales, cada celda posee su propia bombona de llenado. Ella es usada para el llenado inicial de la batería y la salida de gas oxi-hidrógeno durante el proceso de recarga. Muchas veces, las baterías sin mantenimiento parecen estar totalmente selladas, pero ellas también poseen agujeros de ventilación y, a veces, tapas roscadas, pero no se puede acceder a estas. La Caja De La Batería La caja de la batería es hecha de material de aislamiento resistente a ácido (polipropileno). Normalmente, ella posee carriles en la parte inferior externa, que son usados para su montaje. Las paredes de separación dividen la caja de la batería en celdas, que representan el elemento básico de una batería. Ellas contienen los bloques de celdas, con las placas positivas y negativas y sus separadores. Las celdas son conectadas en serie por medio de conexiones de celdas, que establecen la conexión a través de los orificios encontrados en las paredes de división. Las cajas de las baterías de arranque modernas no son más equipadas con nervuras. Dependiendo del espacio disponible del equipo en el vehículo, baterías con diferentes dimensiones y configuraciones de terminales son exigidas. Esos requisitos pueden ser cumplidos a través del orden apropiado de las celdas (instalación longitudinal o transversal) y de sus interconexiones. La figura 3 da una visión general de los planos de conexión más comunes. Consecuentemente, el diseño técnico de la caja de la batería varía de modo correspondiente. 111

113 Tapa e Indicador De Carga Todas las celdas son cubiertas y selladas por una tapa. Esa tapa es sellada de forma permanente a la caja a través de un proceso de vedamiento realizado en alta temperatura. Ella es equipada con orificios arriba de cada celda para el llenado inicial del electrólito. Hay un canal central de desgasificación (especialmente para las baterías sin mantenimiento). Todas las celdas son conectadas a ese canal central de gas y las cargas gaseosas escapan por un orificio central de ventilación. La batería posee dos orificios de ventilación, lo que permite una instalación más flexible en los diferentes vehículos. Un orificio de ventilación es cerrado con una pequeña tapa, el otro es conectado a un tubo de ventilación. Eso permite que la batería sea instalada dentro del vehículo, pues los gases nocivos son conducidos para afuera del vehículo por el tubo de ventilación. 10 Manual de Baterías Bosch En las baterías 100% libres de mantenimiento, las tapas roscadas no son accesibles. En ese caso, ellas son o selladas por una etiqueta o embutidas y cubiertas por un otro tipo de tapa. Las baterías modernas 100% libres de mantenimiento son equipadas con una tapa laberinto. En ese caso, la tapa está compuesta de dos partes. La segunda y menor parte contiene el canal central de desgasificación y cubre, con su mecanismo de laberinto, los agujeros de las celdas. Las tapas que poseen un canal central de desgasificación pueden ser equipadas con interruptores de llama. Primero, ellos retienen el electrólito cuando la batería es inclinada o volcada cabeza abajo. Segundo, las chispas y llamas son impedidas de retornar y de esparcirse en la parte interna de la batería. Además, un sistema de control de carga puede ser instalado en algún lugar en la tapa. El indicador de carga tiene la función de indicar el estado de carga en que la batería se encuentra. Bloques de Celdas, Placas y Rejillas Los bloques de las celdas (elementos) contienen placas positivas y negativas, y los separadores que las separan. La cantidad y área de superficie de esas placas son el factor esencial que define la capacidad Ah 112

114 de la celda. El espesor de las placas depende del campo de aplicación de la batería. Las placas, llamadas placas de rejillas, son compuestas de rejillas de plomo (o soporte de la masa activa ) y por la propia masa activa que es puesta en ellas. La masa activa, que está sujeta a procesos químicos cuando la corriente pasa por ella, es porosa y suministra, por lo tanto, gran área de superficie efectiva. Aleaciones De Las Rejillas Las rejillas son hechas de plomo conectado a diferentes elementos químicos para obtener determinadas características. Las aleaciones de las rejillas se clasifican en: plomo-antimonio (PbSb), plomo-calcio (PbCa) y plomo-calcio-plata (PbCaAg). Esta última es frecuentemente llamada calcio-plata. Además de esas aleaciones principales y características, todas las rejillas contienen también materiales adicionales que no son explícitamente mencionados cuando se habla de las distintas tecnologías de rejillas. Aleación De Plomo-Calcio-Plata (PbCaAg) Baterías Bosch S4, S5 y S6 La mayor fuerza de los modernos motores de autos, aliada a una carrocería más compacta y aerodinámica, resultó en una temperatura media mayor del compartimiento del motor. Esos cambios también afectaron la concepción de la batería de arranque. Uno de los cambios más recientes fue el uso de una aleación de plomo mejorada para las rejillas de la batería de las placas positivas. Las rejillas no solamente contienen menos calcio y más estaño, sino que también contienen el elemento plata. Esa aleación, en combinación con una estructura más fina de la rejilla, resultó en alta durabilidad incluso en temperaturas más altas que, normalmente, aceleran la corrosión. Eso también se aplica a los casos en que la batería está sobrecargada y con una alta densidad de ácido, además de como cuando la batería está en reposo con una baja densidad de ácido. La geometría optimizada de la rejilla y la conductividad eléctrica optimizada permiten el uso mejorado de la masa activa, lo que también amplía ese efecto. Concepción De Las Rejillas: La geometría de las rejillas varía, dependiendo del proceso de producción adoptado por el fabricante. Manual de Baterías Bosch 11Las siguientes ilustraciones muestran las distintas geometrías de una rejilla expandida (a la derecha) y de una rejilla fundida: 113

115 Cada rejilla posee una grapa a través de la cual es conectada a la conexión de la celda. Si la grapa es posicionada más cerca del centro de la placa, ella se llama grapa central (vea figura 6). La grapa central permite una fijación más equilibrada de las placas de rejilla dentro de la caja de la batería. Esa fijación permite el uso de placas más finas (aproximadamente 30% más finas en comparación con una grapa no centralizada) y más fuertes, lo que permite usar una cantidad mayor de placas. Eso, por su parte, resulta en un mejor desempeño de arranque en frío, sin pérdida de calidad. Las baterías Bosch S4, S5 y S6 utilizan rejillas expandidas y grapas centrales. Masa Activa La masa activa es la parte de la placa de la batería que se altera químicamente cuando la corriente fluye durante los procesos de carga y descarga. La masa es porosa y, por eso, posee gran área de superficie. Separadores Por el hecho de que las consideraciones sobre el peso y el ahorro del espacio son importantes para el desarrollo de las baterías de automóvil, las placas positivas y negativas son posicionadas muy cerca unas de las otras. Ellas no pueden tocarse unas a otras, ni cuando son dobladas y ni cuando partículas se desprenden de sus superficies. Si eso ocurre, la batería es inmediatamente destruida por el cortocircuito resultante. Divisorias (Separadores) Son instaladas entre las placas individuales de los elementos para garantizar que hay espacio suficiente entre las placas de la polaridad opuesta y que ellas permanecen eléctricamente aisladas unas de las otras. Sin embargo, esos separadores no deben impedir la migración de los iones, deben ser resistentes al ácido y ser hechos de material poroso por el que el electrólito pueda circular libremente. Ese tipo de 114

116 estructura micro porosa impide que las fibras de plomo muy finas penetren en los separadores y causen cortocircuitos. Una hoja de polietileno que no se oxida y que existe al ácido es usada como material separador. Ella viene en forma de bolsillo y envuelve (y separa) las placas negativas y positivas (figura 7). Ella impide que el material activo se desprenda de las placas e impide los cortocircuitos en la parte inferior y en los bordes laterales de las placas. El día-metro medio de los poros es 10 veces menor que el de los separadores convencionales, lo que es una medida eficiente para impedir cortocircuitos a través del separador, reduciendo también la resistencia eléctrica. Electrólito El electrólito permea los poros de las placas y de los separadores y llena los espacios vacíos de las celdas. Por lo tanto, el óxido y las partículas de plomo de la masa activa están siempre en contacto con el electrólito. Cuando el ácido sulfúrico es diluido en agua, las moléculas del ácido se dividen en iones de hidrógeno cargados positivamente (H+) y en iones de resto de ácido cargados negativamente (SO42-). Esa división es necesaria para hacer al electrólito conductivo y para posibilitar la reacción química durante el proceso de carga y descarga. Conexiones de Celdas Tienen la función de conectar las placas de misma polaridad dentro de un mismo bloque y conectar cada bloque a su subsiguiente, en serie. Eso permite que la tensión generada en cada bloque (aprox. 2 voltios por bloque) sea sumada a la del bloque siguiente hasta que completen 12 V (6 bloques). Las conexiones que conectan un bloque a otro tienen el nombre de straps. Las baterías Bosch S4, S5 y S6 poseen conexiones centrales que evitan el cortocircuito debido al eventual desplazamiento de la placa opuesta, principal motivo de la muerte de baterías construidas con conexiones laterales. Polos Terminales La conexión de placa de las placas positivas de la primera celda es conectada al polo terminal positivo, y aquella de las placas negativas de la última celda al polo terminal negativo. Los polos terminales son fabricados de una aleación de plomo y formados cónicamente para causar una baja resistencia de contacto con las conexiones de los cables. Entre esos dos polos terminales, hay un voltaje 115

117 terminal de aproximadamente 12 V. Los cables de la batería son fijados a los polos terminales a través de terminales especiales de cables. Para evitar confundir el polo positivo con el negativo, ellos están marcados con su polaridad. Además, el polo terminal positivo posee un diámetro exterior mayor que el terminal negativo. Procedimientos de Recarga de Baterías Cuidados En La Reparación Del Circuito De Carga - Posicionar las baterías para que haya un espaciamiento entre ellas de, por lo menos, 20 mm. - Poner en el mismo circuito solamente baterías de misma capacidad y mismo estado de carga. Eso evita que las baterías poco descargadas sufran sobrecarga cuando conectadas en el mismo circuito de una batería que necesite mayor tiempo de recarga. - Las baterías deben siempre ser conectadas en serie, o sea, el polo positivo de una batería debe estar conectado al polo negativo de la batería vecina, quedando, por lo tanto, siempre abierto el polo positivo de la primera y el polo negativo de la última batería. - Todas las baterías para recarga deberán tener su densidad y/o tensión en abierto chequeadas, de modo que sea posible clasificar las baterías en grupo (estado de carga), para que estas sean puestas en un mismo circuito en el proceso de recarga. - : Nunca conecte el polo positivo con el polo negativo de una misma batería o de la misma serie, pues eso ocasionará corto circuito. - Verificar si las conexiones (pipas) están con buen contacto, aplicando una pequeña torsión en ellas, presionándolas contra el polo. Recarga Con Corriente Constante Al recargar la batería con una corriente constante, el voltaje aumenta lentamente durante la recarga. Al final, el voltaje aumenta rápidamente y el proceso debe ser interrumpido en el valor límite de voltaje. Ejemplo: Batería de 45 Ah. Corriente de Recarga: 45 x 0,1 = 4,5 A (10% de la capacidad nominal de la batería). El tiempo de recarga varía entre 6 y 15 horas dependiendo del estado de carga de la batería. Batería levemente descargada necesita menor tiempo de recarga, mientras que una batería profundamente descargada necesita un tiempo mayor. La tabla a continuación contiene el tiempo necesario de recarga, con corriente constante a 10% de la capacidad nominal: Atención: La temperatura durante el proceso de recarga no deberá sobrepasar 50 C. Nota: Poner siempre la cantidad de carga necesaria para la batería. Tiempos prolongados de carga, principalmente con corriente constante, pueden causar en la batería un estado de sobrecarga, ocasionando 116

118 pérdida de agua innecesaria en el proceso. Evitar cargas rápidas sin control de temperatura, corriente y tiempo. Recarga con Tensión Constante En este método de carga, la corriente inicial impuesta a la batería debe ser limitada a 25 A y la tensión a 14,4 V. El tiempo de carga de la batería varía según el estado de carga de la batería, conforme la tabla abajo: Atención: La temperatura de la batería durante el proceso de recarga no deberá sobrepasar 50 C. SISTEMA DE ENCENDIDO El sistema de encendido es el encargado de elaborar la corriente de alta tensión que salta, en forma de chispa, entre los electrodos de la bujía, iniciando la combustión de la mezcla en el interior del cilindro. Además de la producción de la alta tensión, es su misión distribuir las chispas entre los cilindros, haciéndolas saltar en las bujías en un momento del final de la etapa de compresión que depende del número de revoluciones del motor y de su estado de carga. Los sistemas de encendido se pueden encontrar dentro de seis grupos: - Encendido convencional - Encendido efecto hall - Encendido óptico - Encendido Dis - Encendido Edis Funcionamiento Una vez que giramos la llave de contacto a posición de contacto el circuito primario es alimentado por la tensión de batería, el circuito primario está formado por el arrollamiento primario de la bobina de encendido y los contactos del ruptor que cierran el circuito a masa. Con los contactos del ruptor cerrados la corriente eléctrica fluye a masa a través del arrollamiento primario de la bobina. De esta forma se crea en la bobina un campo magnético en el que se acumula la energía de encendido. Cuando se abren los contactos del ruptor la corriente de carga se deriva hacia el condensador que está conectado en paralelo con los contactos del ruptor. El condensador se cargara absorbiendo una parte de la corriente eléctrica hasta que los contactos del ruptor estén lo suficientemente separados evitando que salte un arco eléctrico que haría perder parte de la tensión que se acumulaba en el arrollamiento primario de la bobina. Es 117

119 gracias a este modo de funcionar, perfeccionado por el montaje del condensador, que la tensión generada en el circuito primario de un sistema de encendido puede alcanzar momentáneamente algunos centenares de voltios. Debido a que la relación entre el número de espiras del bobinado primario y secundario es de 100/1 aproximadamente se obtienen tensiones entre los electrodos de las bujías entre 10 y Voltios. Una vez que tenemos la alta tensión en el secundario de la bobina esta es enviada al distribuidor a través del cable de alta tensión que une la bobina y el distribuidor. Una vez que tenemos la alta tensión en el distribuidor pasa al rotor que gira en su interior y que distribuye la alta tensión a cada una de las bujías. Distribuidor Es el elemento más complejo y que más funciones cumple dentro de un sistema de encendido. El distribuidor reparte el impulso de alta tensión de encendido entre las diferentes bujías, siguiendo un orden determinado (orden de encendido) y en el instante preciso. Funciones Abrir y cerrar a través del ruptor el circuito que alimenta el arrollamiento primario de la bobina. Distribuir la alta tensión que se genera en el arrollamiento secundario de la bobina a cada una de las bujías a través del rotor y la tapa del distribuidor. Avanzar o retrasar el punto de encendido en función del nº de revoluciones y de la carga del motor, esto se consigue con el sistema de avance centrífugo y el sistema de avance por vacío respectivamente. El movimiento de rotación del eje del distribuidor le es transmitido a través del árbol de levas del motor. El distribuidor lleva un acoplamiento al árbol de levas que impide en el mayor de los casos el erróneo posicionamiento. El distribuidor tiene en su parte superior una tapa de material aislante en la que están labrados un borne central y tantos laterales como cilindros tengan el motor. Sobre el eje que mueve la leva del ruptor se monta el rotor o dedo distribuidor, fabricado en material aislante similar al de la tapa. 118

120 En la parte superior del rotor se dispone una lámina metálica contra la que se aplica el carboncillo empujado por un muelle, ambos alojados en la cara interna del borne central de la tapa. La distancia entre el borde de la lámina del rotor y los contactos laterales es de 0,25 a 0,50 mm. Tanto el rotor como la tapa del distribuidor, solo admiten una posición de montaje, para que exista en todo momento un perfecto sincronismo entre la posición en su giro del rotor y la leva. Con excepción del ruptor de encendido, todas las piezas del distribuidor están prácticamente exentas de mantenimiento. Tanto la superficie interna como externa de la tapa del distribuidor está impregnada de un barniz especial que condensa la humedad evitando las derivaciones de corriente eléctrica así como repele el polvo para evitar la adherencia de suciedad que puede también provocar derivaciones de corriente. La interconexión eléctrica entre la tapa del distribuidor y la bobina, así como la salida para las diferentes bujías, se realiza por medio de cables especiales de alta tensión, formados en general por un hilo de tela de rayón impregnada en carbón, rodeada de un aislante de plástico de un grosor considerable. La resistencia de estos cables es la adecuada para suprimir los parásitos que afectan a los equipos de radio instalados en los vehículos. 119

121 Sistemas De Encendido Con Doble Ruptor y Doble Encendido Teniendo en cuenta que a medida que aumenta el número de cilindros en un motor (4,6,8 cilindros) el ángulo disponible de encendido se hace menor (ángulo = 360/nº cilindros) por lo tanto, y sobre todo a altas revoluciones del motor puede ser que el sistema de encendido no genere tensión suficiente para hacer saltar la chispa en las bujías. Para minimizar este inconveniente se recurre a fabricar distribuidores con doble ruptor como el representado en la figura, que como puede observarse se trata de un distribuidor para un motor de 6 cilindros. Al llevar dos juegos de contactos que se abren alternativamente, el tiempo de que disponen para realizar la apertura es doble, por cuya razón la leva es de solo tres lóbulos o excentricidades. Además estos distribuidores deben tener en su cabeza dos rotores (en vez de uno como hemos visto hasta ahora) que distribuyan la alta tensión generada por sendas bobinas de encendido. Circuito con doble ruptor En los motores de 6, 8 y 12 cilindros, con el fin de obtener un mayor ángulo de cierre del ruptor o lo que es lo mismo para que la bobina tenga tiempo suficiente para crear campo magnético, se disponen en el distribuidor dos ruptores accionados independientemente cada uno de ellos por una leva con la mitad de lóbulos y dos bobinas de encendido formando circuitos separados; de este modo cada ruptor dispone de un tiempo doble para abrir y cerrar los contactos. Los ruptores van montados con su apertura y cierre sincronizado en el distribuidor, el cual lleva un doble contacto móvil, 120

122 tomando corriente de cada una de las salidas de alta de las bobinas, alimentando cada una de ellas a la mitad de los cilindros en forma alternativa Diagrama De Sistema De Encendido Convencional Doble Ruptor TABLA DE DIAGNOSTICO FALLA CAUSA REPARACION No arranca el auto Bujías en mal estado, platino en Cambiar bujías y platino, mal estado, no hay corriente en la bobina verificar la bobina y cambiarla si es necesario Tiende a templar mucho Bujías con Aceite o en mal Cambiar bujías estado Tiende a pagarse Platino en mal estado Cambiar platino 121

123 El motor gasta mucho combustible El motor no tiene potencia Bujía con rango térmico bajo Elevar el rango térmico y calibración de bujía Orden de encendido incorrecto, Cambiar filtro de combustible, Variado de avance centrifugo en bujías y platino, mal estado, Filtro de Ajustar platino de distribuidor. combustible defectuoso, Bujías Corregir el orden de encendido. en mal estado, Filtro de aire en mal estado, Verificar cable de bujías, Platino en mal estado SISTEMA DE ENCENDIDO ELECTRÓNICO (EFECTO HALL Algunos Omni y Horizon de 1980, que cumplían con las normas federales de E.U, sobre emisiones, utilizaban un sistema de encendido similar al empleado en otros modelos de ese año. La diferencia ms significativa es el empleo de un captador de efectos Hall en vez de una bobina de captación Componentes Del Encendido Primario Unidad Electrónica De Control (ECU) La ECU cuenta con un transistor de potencia grande montado externamente con cinco cables conectados al módulo de encendido. Un clavel de color azul oscuro está conectado al lado de salida del interruptor de encendido. En el módulo de encendido, está conectado a la terminal 2 Este mismo cable suministra energía también a la terminal positiva de la bobina de encendido. Hay un cable negro/amarillo que va desde la terminal negativa de la bobina de encendido hasta la terminal 5 del módulo de encendido. Los otros tres cables conectan el módulo de encendido con la unidad de efectos Hall. Los cables forman un triángulo en el conector que esta entre el distribuidor y el módulo de encendido. Si los numeramos en el sentido de las manecillas del reloj, el cable de arriba es el número 1 y corresponde a la terminal 1 del módulo de encendido. Esta es la línea de energía para la unidad de efectos Hall. La terminal inferior derecha, o número 2 en el conector del distribuidor, corresponde a la terminal 4 del módulo de encendido. Esta es la tierra para la unidad de efectos Hall. La terminal 122

124 3 del conector del distribuidor es también la terminal 3 en el módulo de encendido, y lleva la señal de referencia del distribuidor de la unidad de efectos Hall al módulo. Bobina De Captación (Efectos Hall) La ventaja principal de un sensor de efectos Hall respecto a la bobina de captación es que pude detectar la posición y la velocidad de rotación desde cero rpm hasta decenas de miles. Su desventaja principal es que no es tan resistente como la bobina de captación y de más sensible a los capos magnéticos externos. Un campo magnético intenso puede impedir la operación de un dispositivo de efectos Hall. Cómo Funciona El Sensor De Efectos Hall Un captador de efectos Hall es un semiconductor por el que fluye corriente. Cuando hay un campo magnético perpendicular a la dirección de ese flujo de corriente, parte de la corriente se desvía en forma perpendicular al trayecto de la corriente principal. El semiconductor se coloca junto a un imán permanente. Un conjunto de aspas metálicas o armaduras, sujeto a un eje rotatorio o a otros dispositivos, pasa entre el semiconductor de efectos Hall y el imán permanente. Al girar la armadura, el campo magnético se aplica alternadamente al sensor de efectos Hall y se interrumpe. El resultado es una corriente pulsante perpendicular a la trayectoria de la corriente principal. Esta frecuencia es directamente proporcional a la velocidad de rotación de la armadura. Puesto que la salida depende solo de la presencia del campo magnético, la unidad de efectos Hall puede detectar la posición de la armadura, incluso cuando no hay rotación. El sensor de efectos Hall empleado en el sistema de encendido de efectos Hall crea una onda cuadrada cuando las aspas del obturador pasan a través del claro entre el semiconductor y el imán permanente. El sensor puede probarse con un voltímetro, un tacómetro o medidor de parada. Tapa De Distribuidor y Rotor Estos dos componentes operan formando un conjunto. El cable de la bobina alimenta el alto voltaje a la terminal central de la tapa del distribuidor. Un conductor de carbón lleva el voltaje al centro del rotor, el cual tiene un conductor resistivo, ya sea metálico o de carbón que lleva el voltaje a la punta del mismo. El rotor se monta en el extremo del eje del distribuidor y es impulsado por el árbol de levas. Al girar el rotor, se acerca a conductores (que pueden ser de obre o de aluminio) en el perímetro interior de la tapa del distribuidor y forma arcos con ellos, enviando así el voltaje a los cables de las bujías. 123

125 La tapa del distribuidor es susceptible de agrietarse, corroerse y formar residuos carbonosos. Las fugas de corriente surgen cuando una grieta microscópica o un fragmento de suciedad proveen un trayecto de corriente más fácil que el camino que conduce a los cables de las bujías. El rotor es susceptible de corroerse y perforarse. La perforación ocurre cuando el alto voltaje busca y encuentra una tierra a través del rotor hacia el eje del distribuidor. El reemplazo regular de la tapa del distribuidor y del rotor puede evitar problemas imprevistos. No es necesario cambiarlos en cada afinación, como recomiendan muchos técnicos profesionales, pero si deben reemplazarse en cada segunda afinación. Al leer esto, no su ponga que se su mecánico lo ha estado engañando durante los últimos 10 años. Un mecánico que cobre más en cada afinación para reducir la probabilidad de que se presenten prematuros no está proporcionando un mal servicio. Como se dijo, al reemplazar la tapa del distribuidor o el rotor es recomendable cambiarlos juntos. Además, es preferible que sean de la misma marca. SISTEMA DE ENCENDIDO OPTICO Componentes De Encendido Primario. Un captador de efectos Hall es un semiconductor por el que fluye una corriente. Cuando hay un campo magnético perpendicular a la dirección de ese flujo de corriente, parte de ella se desvía perpendicular al trayecto de la corriente principal. El semiconductor se coloca junto a un imán permanente. Un conjunto de aspas metálicas, o armadura, sujeto a un eje rotatorio o a toro dispositivos, pasa entre el semiconductor de efectos Hall y el imán permanente. Al girar la armadura, el campo magnético se aplica alternadamente al semiconductor y se interrumpe. El resultado es una corriente pasante perpendicular a la trayectoria de la corriente principal. Esta frecuencia es directamente proporcional a la velocidad de rotación de la armadura puesto que la salida depende solo de la presencia del campo magnético, la unidad de efectos Hall puede detectar la posición de la armadura incluso cuando no hay rotación. 124

126 En 1987, cuando Chrysler introdujo el motor 3.0 en la Dodge Caravan, la compañía introdujo un nuevo sistema de encendido La diferencia más significativa entre este y otros sistemas de encendido electrónico es el captador. El captador de reluctancia y la unidad de efectos Hall fueron sustituidos por un sensor óptico consiste en dos diodos emisores de Luz (LED, light emitting diodes) y dos fotodiodos, Juntos a un LED y un fotodiodo constituyen n par óptico. Entre cada par LED/fotodiodo gira un disco con dos conjuntos de ranuras. El conjunto interior tiene seis ranuras y el exterior 345. El conjunto interior sirve para sincronizar el encendido con el sistema de inyección; las señales del conjunto exterior ayudan a la computadora (Chrysler la llama controlador de motor de un solo modulo, o SMEC) a controlar el reglaje del encendido. En este sistema, tanto el módulo de encendido como el de control de reglaje forman parte de las computadoras principal de inyección de combustible. En todos los modelos desde 1984 hasta 1987 la computadora era del tipo de doble modulo. Un módulo, el de lógica o razonamiento estaba situado en el panel reposapiés del pasajero y recababa información de todos los sensores. Una vez reunida la información, el módulo de lógica la procesaba, tomaba decisiones, y enviaba las decisiones al módulo de potencia. A diferencia del antiguo sistema de encendido Chrysler de efectos Hall, las aspas en la versión con inyección de combustible no penden del rotor sino que descansan en el fondo del distribuidor, donde son más estables. 125

127 El motor Chrysler/Mitsubishi de 3.0 litros emplean un distribuidor óptico. Las minúsculas ranuras marcan grados de rotación del distribuidor. Ubicado detrás del faro izquierdo, el módulo de potencia recibía las órdenes del módulo de lógica y activaba y desactivaba los dispositivos accionados res, incluida la bobina. En los modelos producidos entre 1887/2 (solo el minivan de 3.0 litros, e SMEC no se introdujo en otras aplicaciones sino hasta 1988 y de 1990) esa computadora se conocía como SMEC. En los modelos posteriores la computadora se denominaba controlador de motor de una solo tarjeta (SBEC, single board engine controller). El SMEC cuenta con una terminal de 60 patas para los circuitos de baja corriente, como los sensores y n conector de 14 patas para los circuitos con alto flujo de corriente como el negativo de la bobina. Con la introducción del SBEC se elimina el conector de 14 patas. 126

128 Componentes el encendido secundario Bobina El modelo inicial hasta 1990, utilizo la misma bobina rellena de aceite, en aplicaciones posteriores la bobina rellena de aceite fue sustituida por una bobina de núcleo de hierro dulce. El secundario de la bobina de encendido es un devanado con cientos de vueltas de un alambre muy delgado. Cuando la corriente deja de fluir por el primario, el campo magnético creado por ese flujo de corriente se colapsa, induciendo varios miles de voltios en el secundario. Este es el voltaje que se usa para saltar el electrodo de las bujías y encender la mezcla en los cilindros. En los años noventa Chrysler cambio las bobinas rellenas de aceite por bobinas rellenas de aceite por bobinas sólidas, más modernas, Los productos Chrysler de modelos recientes han eliminado la bobina rellena de aceite a favor de la bobina de centro sólido. Debido a lo relativamente bajo de la corriente en este lado de alto voltaje de la bobina, son pocos los problemas que se presentan. Cuando hay problemas. Casi siempre se trata de circuitos abiertos. 127

129 Cable de Bobina El cable de salida del secundario de la bobina leva la corriente de alto voltaje de la bobina a la tapa del distribuidor. Este cable normalmente mide entre 15 y 30 cm y tiene una resistencia de unos cuantos miles de ohm. Esta resistencia relativamente elevada a reducir la intensidad de la señal del radio creado por el encendido secundario. Todos los arcos generan una señal de radio. Además del arco que se forma en la bujía, hay un arco también adentro de la tapa del distribuidor entre la tapa y el rotor. Todo el cableado del encendido secundario tiene resistencia alta para reducir el efecto de estos arcos. El cable de la bobina puede presentar varios problemas, Al hacerse viejo, su resistencia tiende a aumentar. Además la capacidad aislante de la capucha disminuye con la edad, y esto puede provocar que el alto voltaje trasportado por el cable penetre la capucha y forme un arco a tierra. La corrosión también pude afectar la capacidad de trasporte de corriente del cable. Un cable de bobina defectuoso puede provocar fallas de encendido, imposibilidad de arrancar y baja potencia. Tapa Del Distribuidor y Rotor Estos dos componentes operan formando un equipo. El cable de la bobina alimenta el alto voltaje a la terminal central de la tapa del distribuidor. Un conductor de carbón lleva el voltaje al centro del rotor. El rotor tiene un conductor resistivo, ya sea metálico o de carbón, que leva el voltaje a la punta del rotor. El rotor se monta en el extremo del eje del distribuidor y es impulsado por el árbol de levas. Al girar el rotor se acerca a conductores (que pueden ser de cobre o de aluminio) en el perímetro interior de la tapa del distribuidor y forma arcos con ellos, enviando así el voltaje a los cables de las bujías. La tapa del distribuidor es susceptible de agrietarse, corroerse y formar residuos carbonosos. Las fugas de corriente surgen cuando una grieta microscópica o un fragmento de suciedad proveen un trayecto de corriente más fácil que el camino que conduce a los cables de las bujías. El rotor es susceptible de corroerse y perforarse. La perforación ocurre cuando el alto voltaje busca y encuentra una tierra a través del rotor hacia el eje del distribuidor. El remplazo regular de la tapa del distribuidor y del rotor puede evitar problemas imprevistos. No es necesario cambiarlos en cada afinación, como recomiendan muchos técnicos profesionales, pero si deben remplazarse en cada segunda afinación. Como se dijo anterior mente es recomendable que la tapa de 128

130 distribuidor y rotor deben cambiarse por igual. Puede que el rotor sea más grande y por eso no arranca el motor y allá fallas en el sistema de encendido La corrosión en la punta del rotor no indica algún problema específico. De hecho, podría haberse pintado la corrosión en el rotor durante el proceso de fabricación. Si tiene dudas sobre el estado del rotor, cámbielo. EL SISTEMA DE ENCENDIDO DIS El sistema de encendido DIS (Direct Ignition System) también llamado sistema de encendido sin distribuidor (Distributor less Ignition System), se diferencia del sistema de encendido tradicional en suprimir el distribuidor, con esto se consigue eliminar los elementos mecánicos, siempre propensos a sufrir desgastes y averías. Las ventajas del sistema DIS frente al sistema convencional son l as siguientes - Mayor tiempo para que la bobina genere el suficiente campo magnético para hacer saltar la chispa que inflame la mezcla, lo que reduce el número de fallos de encendido a altas revoluciones en los cilindros por no ser suficiente la calidad de la chispa que impide inflamar la mezcla. - Menor interferencias eléctricas del distribuidor por lo que se mejora la fiabilidad del funcionamiento del motor, las bobinas pueden ser colocadas cerca de las bujías con lo que se reduce la longitud de los cables de alta tensión, incluso se llegan a eliminar estos en algunos casos como ya veremos. - Mayor margen para el control del encendido, por lo que se puede jugar con el avance al encendido con mayor precisión. A este sistema de encendido se le denomina también de chispa perdida debido a que salta la chispa en dos cilindros a la vez, por ejemplo, en un motor de 4 cilindros saltaría la chispa en el cilindro nº 1 y 4 a la vez o nº 2 y 3 a la vez. En un motor de 6 cilindros la chispa saltaría en los cilindros nº 1 y 4, 2 y 5 o 3 y 6. Al producirse la chispa en dos cilindros a la vez, solo una de las chispas será aprovechada para provocar la combustión de la mezcla, y será la que coincide con el cilindro que está en la carrera de final de compresión, mientras que la otra chispa no se aprovecha debido a que se produce en el cilindro que se encuentra en la carrera de final de escape. 129

131 Funcionamiento Al cerrar el circuito primario, circula corriente por la bobina del primario desde el borne positivo al negativo a través del dispositivo de apertura y cierre del circuito, que en el caso de la ilustración, para simplificar se ha representado con un ruptor mecánico, pero en la práctica esto se realiza mediante un transistor de potencia. Mientras circula corriente por el primario la energía se acumula en forma magnética. En el momento de apertura del circuito deja de circular corriente por el primario pero la energía magnética se transfiere a la bobina del secundario donde buscará salir para cerrar el circuito, y como la bobina del secundario es de muchas espiras y por tanto la relación de transformación elevada saldrá una tensión de varios kilovoltios (miles de voltios). La alta tensión tenderá a saltar con mucha tensión en el cilindro donde haya mucha presión de gases: el cilindro en compresión, mientras que necesitará solo unos centenares de voltios en el cilindro que has depresión, es decir el que está en escape. De este modo el sistema "sabe" donde se requiere la alta tensión que prenda la mezcla. Durante el ciclo siguiente, cuando los cilindros cambien de estado la alta tensión saltará de nuevo en el cilindro que se halle en comprensión. Tensiones y presiones El voltaje necesario para que salte la chispa entre los electrodos de la bujía depende de la separación de los electrodos y de la presión reinante en el interior de los cilindros. Si la separación de los electrodos esta reglada igual para todas las bujías entonces el voltaje será proporcional a la presión reinante en los cilindros. La alta tensión de encendido generada en la bobina se dividirá teniendo en cuenta la presión de los cilindros. El cilindro que se encuentra en compresión necesitará más tensión para que salte la chispa que el cilindro que se encuentra en la carrera de escape. Esto es debido a que el cilindro que se encuentra en la carrera de escape está sometido a la presión atmosférica por lo que necesita menos tensión para que salte la chispa. 130

132 En un principio se utilizaron las bobinas dobles de encendido pero se mantenían los cables de alta tensión, a este encendido se le denomina: sistema de encendido sin distribuidor o también llamado encendido estático. Una evolución en el sistema DIS ha sido integrar en el mismo elemento la bobina de encendido y la bujía (se eliminan los cables de alta tensión). A este sistema se le denomina sistema de encendido directo o también conocido como encendido estático integral, para diferenciarle del anterior aunque los dos eliminen el uso del distribuidor. Se diferencian dos modelos a la hora de implantar este último sistema - Encendido independiente: Utiliza una bobina por cada cilindro. - Encendido simultáneo: Utiliza una bobina por cada dos cilindros. La bobina forma conjunto con una de las bujías y se conecta mediante un cable de alta tensión con la otra bujía. Las bujías utilizadas en este sistema de encendido son de platino sus electrodos, por tener como característica este material: su estabilidad en las distintas situaciones de funcionamiento del motor. El módulo de encendido será diferente según el tipo de encendido, siempre dentro del sistema DIS, y teniendo en cuenta que se trate de encendido. Comprobar las bobinas Antes de desmontar la bobina, puede comprobarse si llega tensión al borne de alimentación al conector. Después de sacar los conectores y cables de bujía puede medirse la resistencia del primario y del secundario. La avería puede por darse por una interrupción en el circuito (resistencia infinita) un cortocircuito (resistencia inferior a la esperada) o excesiva resistencia (resistencia mayor de la esperada). A medida del secundario es de miles de ohms por lo que hay que situar el tester en medida de kilohms. Después medir entre los bornes de salida de las bobinas, teniendo la 131

133 precaución de no tocar las dos puntas de prueba con los dedos, porque el tester mediría la resistencia de la piel en paralelo con la de la bobina y a buen seguro nos daría un importante error de lectura. SENSORES DEL SISTEMA DE INYECCION El sensor también llamado sonda o transmisor convierte una magnitud física: temperatura, revoluciones del motor, etcétera; o química como gases de escape, calidad de aire, etcétera que generalmente no son señales eléctricas, en una magnitud eléctrica que pueda ser entendida por la unidad de control. La señal eléctrica de salida del sensor no es considerada solo como una corriente o una tensión, sino también se consideran las amplitudes de corriente y tensión, la frecuencia, el periodo, la fase o asimismo la duración de impulso de una oscilación eléctrica, así como los parámetros eléctricos resistencia, capacidad e inductancia, incluyendo así también todos sus características para hacer que el o los sensores sean lo más exactos posibles. El sensor se puede presentar como un sensor elemental o un sensor integrado este último estaría compuesto del sensor propiamente dicho más la parte que trataría las señales para hacerlas comprensibles por la unidad de control. La parte que trata las señales generadas por el sensor los cuales se consideran como circuitos de adaptación, se encarga en general de dar a las señales de los sensores la forma normalizada necesaria para ser interpretada por la unidad de control. TIPOS DE SENSORES Sensor TPS Este sensor es conocido también como TPS por sus siglas Throttle Position Sensor, está situado sobre la mariposa, y en algunos casos del sistema mono punto está en el cuerpo (el cuerpo de la mariposa es llamado también como unidad central de inyección). Su función radica en registrar la posición de la mariposa enviando la información hacia la unidad de control. El tipo de sensor de mariposa más extendido en su uso es el denominado potenciómetro. Consiste en una resistencia variable lineal alimentada con una tensión de 5 volts que varía la resistencia proporcionalmente con respecto al efecto causado por esa señal. Si no ejercemos ninguna acción sobre la mariposa entonces la señal estaría en 0 volts, con una acción total sobre ésta la señal será del máximo de la tensión, por ejemplo 4.6 volts, con una aceleración media la tensión sería proporcional con respecto a la máxima, es decir 2.3 volts. 132

134 Generalmente tiene 3 terminales de conexión, o 4 cables si incluyen un switch destinado a la marcha lenta. Si tienen 3 cables el cursor recorre la pista pudiéndose conocer según la tensión dicha la posición del cursor. Si posee switch para marcha lenta (4 terminales) el cuarto cable va conectado a masa cuando es detectada la mariposa en el rango de marcha lenta, que depende según el fabricante y modelo (por ejemplo General Motors acostumbra situar este rango en 0.5 +/ volts, mientras que bosh lo hace por ejemplo de 0.45 a 0.55 Volts). Fallas Frecuentes Un problema causado por un TPS en mal estado es la pérdida del control de marcha lenta, quedando el motor acelerado o regulando en un régimen incorrecto. La causa de esto es una modificación sufrida en la resistencia del TPS por efecto del calor producido por el motor, produciendo cambios violentos en el voltaje mínimo y haciendo que la unidad de control no reconozca la marcha lenta adecuadamente. Esta falla es una de las más comunes en los TPS, y se detecta mediante el chequeo del barrido explicado anteriormente. Sensor De Oxígeno La PCM usa al sensor de oxígeno para asegurar que le mezcla aire/combustible sea correcta para el convertidor catalítico. Con base en señal eléctrica proveniente del sensor de oxígeno, la PCM ajustará la cantidad de combustible inyectado en la corriente de aire que ingresa al sistema de admisión. Existen diferentes tipos de sensores de oxígeno, pero dos de los tipos más comunes son: Sensor de Oxígeno de Rango Angosto: Que es el estilo más antiguo, simplemente llamado sensor de oxígeno. Sensor de Oxígeno de Amplio Rango: Que el tipo más novedoso, y que en el mercado se reconoce como Sensor de Ratio Aire/Combustible (Sensor A/F o Air/Fuel Ratio) También utilizado en solo algunos modelos a principios de los 90's, está el sensor de oxigeno de Titanio. 133

135 Los vehículos OBD II requieren dos sensores de oxígeno: uno antes y otro más después del convertidor catalítico. El sensor de oxígeno, o sensor A/F, que va instalado antes del convertidor catalítico es utilizado por la PCM para ajustar la proporción aire/combustible. Este sensor en términos del protocolo OBD II es reconocido como el Sensor 1. En motores con arreglo en V un sensor será reconocido como Banco 1 Sensor 1 (B1S1) para la cabeza de cilindros que tenga al cilindro No. 1 y el otro sensor se reconoce como Banco 2 Sensor 1. El sensor de oxígeno que va después del convertidor catalítico es utilizado por la PCM en primer lugar para determinar la eficiencia de trabajo del convertidor catalítico. Este sensor se conoce como Sensor 2. En vehículos que cuenten con dos convertidores catalíticos, un sensor se identificará como Banco 1 Sensor 2 y el otro sensor será Banco 2 Sensor 2. Operación Cuando la gasolina se quema en el cilindro se generan humos de escape; dentro de esos humos hay pocas cantidades de oxígeno que no alcanzaron a consumirse por completo cuando la gasolina se quemó. Algunas veces esos remanentes de oxígeno serán más, otras veces serán menos, pero el punto importante es que las cantidades de oxígeno remanente estarán cambiando siempre que el motor esté funcionando. Pues son precisamente esas variaciones en la concentración de oxígeno en los gases de escape las que el sensor de oxígeno se encarga de monitorear. No podemos verlo con los ojos pero si podemos aprovechar las propiedades del óxido de zirconio para realizar mediciones de oxígeno que se conviertan en señales eléctricas que la PCM pueda aprovechar y que además podamos monitorear con multímetros digitales o mejor aún, con un osciloscopio. Cuando el contenido de oxígeno en los gases de escape es alto, el sensor de oxígeno produce un voltaje bajo. Por el contrario, cuando el contenido de oxígeno en los gases de escape es bajo, el sensor de oxígeno produce un voltaje alto. 134

136 Sensor De Temperatura Del Anticongelante (ECT, CTS) El sensor de temperatura del anticongelante, es un componente electrónico que juega un papel muy importante en el control de emisiones contaminantes. Este sensor es utilizado por el sistema de preparación de la mezcla aire-combustible para monitorear la temperatura en el motor del automóvil. La computadora ajusta el tiempo de inyección y el ángulo de encendido, según las condiciones de temperatura a las que se encuentra el motor del auto, en base a la información que recibe del sensor ECT, también conocido como CTS. Función En función de la temperatura del anticongelante, se modifica la resistencia del sensor ECT o CTS. A medida que la temperatura va, la resistencia y el voltaje en el sensor disminuyen. La computadora (ECM) toma como referencia los valores del voltaje para activar o desactivar al bulbo o directamente el motor del ventilador. Síntomas De Falla Las fallas más comunes en este sensor son: - Alto consumo de combustible. - Dificultades para arrancar. - Olor a combustible. - Se enciende la luz Check Engine Por Qué Es Importante El Sensor ECT O CTS? El buen funcionamiento de este sensor es importante, ya que de lo contrario pueden producirse problemas durante el ciclo de comprobación del control de los gases de escape, esto debido a un incremento en los valores de Monóxido de Carbono (CO) y/o a la falla del sensor de oxígeno. Un mal funcionamiento en este sensor, puede ser la causa de rechazo en los centros de verificación de emisiones contaminantes (Verificentros). Descripción De Fallas Un mal funcionamiento del sensor puede generar las siguientes descripciones de falla en el escáner de diagnóstico: - Conexión a tierra en las líneas o corto circuito en el sensor. - Contacto a positivo o interrupción de la línea. - Modificaciones de la señal no aceptables (salto de señal). - El motor no alcanza la temperatura mínima del refrigerante. - La última descripción también puede aparecer en caso de un mal funcionamiento en el termostato. Sensor De Cigüeñal (CrankShaft) 135

137 Función El sensor de cigüeñal envía la información a la computadora del motor sobre la posición exacta y la velocidad del cigüeñal. Debido a que el cigüeñal está conectado a los pistones, la información sobre su posición permite al equipo determinar las posiciones relativas de todos los componentes críticos del motor, incluyendo pistones, correas y válvulas. Esto hace que sea posible medir los tiempos de la inyección de combustible y el encendido de bujías para un rendimiento óptimo y un ahorro de combustible. Principio De Acción El sensor del cigüeñal se compone de un disco metálico posicionado en el cigüeñal y un detector que cubre una bobina magnética. El movimiento del disco sobre la bobina provoca una perturbación en el campo magnético, creando una cadena de impulsos eléctricos que la computadora utiliza para determinar la velocidad y la posición del cigüeñal. El sensor no produce datos directos sobre la ubicación y la velocidad del cigüeñal, sino que envía los datos en bruto a la computadora del motor, que calcula los valores deseados. Funcionamiento Defectuoso Un mal funcionamiento del sensor del cigüeñal puede causar diversos problemas, incluyendo una prolongación del tiempo de arranque durante el encendido, funcionamiento brusco, sacudidas o cascabeleo, dificultar el ahorro de combustible y ahogamiento del motor. Si tu vehículo está equipado con un equipo de diagnóstico a bordo, un mal funcionamiento del sensor del cigüeñal disparará un código de error informándote acerca del problema. Síntomas De Falla - Motor no arranca. - El automóvil se tironea. - Puede apagarse el motor espontáneamente. Sensor De Posición Del Árbol De Levas (CamShaft): 136

138 Este sensor lee las ranuras hechas en el engrane del eje de levas para que la computadora identifique la posición de los cilindros y sincronice la activación secuencial de los inyectores. La computadora utiliza los datos de los sensores CKP y CMP para determinar la sincronización de la chispa y de los inyectores. Este sensor está ubicado al frente del motor atrás de la tapa de tiempos. El sensor CKP y CMP pueden tener 2 puntas (una señal de referencia REF y un voltaje; la tierra es el cuerpo del sensor) o 3 puntas (una señal de referencia, el voltaje y la tierra). Descripción Del Sensor CMP Es un dispositivo de efecto Hall que registra la posición del árbol de levas y que auxilia al CKP en la sincronización y la identificación de cilindros. La computadora utiliza esta información para ajustar el pulso de inyección y la sincronización de la chispa. Localización Típica Del Sensor CMP El sensor CMP generalmente se localiza en el extremo de la cabeza del motor y es utilizado en vehículos de encendido computarizado sin distribuidor y con sistema fuel inyección. Síntomas De Falla Del Sensor CMP Cuando el sensor CMP falla, provoca lo siguiente: - Explosiones en el arranque. - El motor no enciende. - Se enciende la luz Check Engine. Sensor De Presión Absoluta Del Múltiple (MAP) Dentro del sensor de presión absoluta del múltiple (MAP) hay un chip de silicón montado en una cámara de referencia. En un lado de las caras del chip hay una presión de referencia. Esta presión de referencia es un vacío perfecto o una presión calibrada, dependiendo de la aplicación. El otro del chip está expuesto a la presión que debe medir. EL chip de silicón cambia su resistencia con los cambios que ocurran en la presión. Cuando el chip de silicón se flexiona con el cambio de presión, también cambiará la resistencia eléctrica que está en el mismo chip. Este cambio de resistencia altera la señal de voltaje. La PCM interpreta la señal de voltaje como presión y cualquier cambio en la señal de voltaje entonces significa que hubo un cambio en la presión. La presión del múltiple de admisión está directamente relacionada con la carga del motor. 137

139 La PCM necesita conocer la presión del múltiple de admisión para calcular la cantidad de cuanto combustible inyectar, cuando encender la chispa de un cilindro y otras funciones. El sensor MAP siempre estará ubicado ya sea directamente sobre el múltiple de admisión o está montado sobre la carrocería interna del compartimento del motor y a su vez conectado a una manguerita de caucho que a su vez esta va conectada a un puerto de vacío sobre el múltiple de admisión. Es crítico que la manguerita de vacío no tenga dobleces, roturas o daños para que el sensor funcione bien. El sensor MAP usa un vacío perfecto dentro de la cara del chip de silicón como su presión de referencia. La diferencia en presión entre el vacío perfecto y los cambios de presión del múltiple de admisión al otro lado del chip hacen que la señal hacia la PCM cambie. El sensor MAP convierte la presión del múltiple de admisión en una señal de voltaje. Diagnóstico Del Sensor MAP El sensor MAP puede ocasionar una variedad de problemas de funcionamiento del motor ya que es un sensor muy importante para controles de inyección de combustible y tiempo de encendido. Deberás revisar visualmente el estado del sensor, conexiones y la manguerita de vacío, sí es que la incluye. La manguerita de vacío deberá estar libre de roturas, quemaduras, obstrucciones y deberá estar debidamente conectada al puerto de vacío de forma ajustada. La PCM debe suministrar aproximadamente 5 Volts al sensor MAP para que este funcione. Además el sensor debe recibir una alimentación constante de tierra a masa controlada por la PCM. La calibración del sensor y su funcionamiento se verifica aplicándole diferentes presiones a la vez que se compara contra la 138

140 caída de voltaje. Esta caída de voltaje se calcula al sustraer el voltaje de la señal hacia la PCM menos el voltaje de suministro. Sensor De Flujo De Aire (MAF) El sensor de masa de flujo de aire convierte la cantidad de aire que entra al motor en una señal de voltaje. El ECM tiene que saber el volumen de entrada de aire para calcular la carga del motor. Esto es necesario para determinar la cantidad de combustible a inyectar, cuando encender el cilindro, y cuando hacer el cambio de marcha en la transmisión. El sensor de flujo de aire se encuentra directamente en el flujo de aire de admisión, entre el filtro de aire y el cuerpo de aceleración donde puede medir el aire de entrada. Hay diferentes tipos de sensores de masa de flujo de aire. El medidor de paletas y el de vortex son dos de los tipos más antiguos de sensores de flujo de aire y se pueden identificar por su forma. El tipo más reciente, y más común, es el flujo de masa de aire (MAF) del sensor. Sensor MAF Tipo Alambre Caliente Los principales componentes del sensor MAF son un termistor, un alambre de platino caliente, y un circuito de control electrónico. El termistor mide la temperatura del aire entrante. El hilo caliente se mantiene en una temperatura constante en relación con el termistor del circuito de control electrónico. Un aumento del flujo de aire hace que el hilo caliente pierda calor más rápidamente y los circuitos de control electrónico lo compensan enviando una corriente mayor a través del hilo. El circuito de control electrónico al mismo tiempo mide el flujo de corriente y emite una señal de tensión (VG) en proporción al flujo de corriente. 139

141 Este tipo de sensor MAF por lo tanto tiene un sensor de temperatura del aire de admisión (IAT), como parte de la carcasa. Cuando se busca en el EWD, el sensor MAF está en tierra hay tierra también en (E2) el sensor IAT. Diagrama Eléctrico De Sensor MAF El relevador EFI suministra el voltaje al sensor MAF. El sensor MAF tiene una tierra solo para el sensor MAF Diagnostico El diagnóstico del sensor MAF Implica una revisión visual del circuito y sus componentes. El paso del sensor MAF debe estar libre de suciedad para funcionar correctamente. Si el paso está obstruido, el motor por lo general puede arrancar, pero tendrá un desempeño pobre y puede no arrojar ningún código OBD. Suministro De Voltaje La terminal +B suministra el voltaje al sensor MAF. La línea de la señal del sensor MAF es VG y E2G es la tierra. La terminal THA suministra 5 voltios al señor IAT y la terminal E2 es la tierra. Circuito De Tierra El circuito de tierra del sensor MAF debe revisarse con un óhmetro. 140

142 Revisión De La Operación La mayoría de los sensores MAF pueden revisarse suministrando voltaje a y tierra a las terminales correctas, conectando el voltímetro a la señal VG y soplando aire a través del sensor. Sensor De Temperatura De Aire (IAT/ACT/NTC) Este sensor realiza un cambio menor en la dosificación final o sea que su autoridad es aún menor, sin embargo no olvidarlo porque el fallo del mismo puede provocar tirones sobretodo en climas fríos. Función Monitorea la temperatura del aire de admisión, a través de una resistencia (NTC), transmitiendo una señal de voltaje para que la computadora modifique: la inyección de combustible, tiempo de encendido. Señales De Falla - Se enciende la luz de check engine. - Consumo de combustible. - Incremento de emisiones contaminantes. Mantenimiento - Revisar en cada afinación. - Reemplazar el sensor si comienza a fallar. Sensor De RPM Y PMS El sensor empleado para detectar las revoluciones por minuto y el punto muerto superior del motor es del tipo inductivo, funciona mediante la variación del campo magnético generada por el paso de los dientes de una rueda dentada, rueda fónica, ubicada en el interior del block y fijada al contrapeso trasero del cigueñal, por lo tanto el sensor se fija al block y ya no son necesarios los controles y los reglajes del entre hierro y de la posición angular. Los dientes que pasan delante del sensor, varían el entre hierro entre engranaje y sensor; el flujo disperso, que varía por consiguiente, induce una tensión de corriente alterna cuya amplitud depende de las revoluciones. La 141

143 rueda fónica está constituida por 58 dientes más un espacio equivalente al hueco ocupado por dos dientes suprimidos. La referencia definida por el espacio de los dos dientes que faltan, constituye la base para detectar el punto de sincronismo, PMS. Principio De Funcionamiento El sensor consta de una carcasa tubular, en su interior se monta un imán permanente y un bobinado eléctrico, el flujo magnético creado por el imán sufre, debido al paso de los dientes de la rueda fónica, unas oscilaciones causadas por la variación del entrehierro. Tales oscilaciones inducen una fuerza electromotriz en el bobinado, en cuyos terminales hay una tensión alternativamente positiva, diente orientado al sensor, y negativa, hueco orientado al sensor, el valor de pico de la tensión de salida del sensor depende, de la distancia entre sensor y diente, entrehierro. Sensor KNK (Sensor De Detonación) El sensor de detonación se sitúa en el bloque del motor y se trata de un generador de voltaje. Tiene como objetivo recibir y controlar las vibraciones anormales producidas por el pistoneo, transformando estas oscilaciones en una tensión de corriente que aumentará si la detonación aumenta. Ubicación Y Función Es un sensor de tipo piezoelectricidad, la detonación o cascabeleo del motor provoca que el sensor genere una señal de bajo voltaje y esta es analizada por el Pcm (computadora del carro). Esta información es usada por el Pcm para controlar la regulación del tiempo, traza el tiempo hasta un límite que varía según el fabricante puede ser de 17 a 22 grados, esto lo hace atreves de un módulo externo llamado control electrónico de la chispa. El uso de este sensor es frecuente en los vehículos deportivos o equipados con turbo. La computadora utiliza esta señal para ajustar el tiempo de encendido, y evitar el desbalance de la mezcla aire-gasolina. Frecuentemente se encuentra ubicado en la parte baja del monoblock al lado derecho. Algunos motores en "V" traen este sensor en el centro del block 142

144 Fallas Perdida de potencia o cascabeleo del motor y por lo tanto deterioro de algunas partes mecánicas. Pruebas Golpear levemente el múltiple de admisión, hacer una pequeña marca visible en la polea del cigüeñal y con una lámpara de tiempo ponerla directamente en la marca y golpear y veremos cómo se atrasa el tiempo. Sensor De Velocidad Del Vehículo (VSS) La ECM usa la señal del sensor de velocidad del vehículo (VSS) para modificar las funciones del motor y poner en marcha rutinas de diagnóstico. La señal de VSS se origina por un sensor que mide la velocidad de salida de la transmisión o velocidad de las ruedas. Diferentes tipos de sensores se han utilizado en función de los modelos y aplicaciones. Diferentes Combinaciones De Circuitos Para Sensores De Velocidad Hay diferentes configuraciones a través de las cuales la señal del sensor de velocidad alcanza la ECM. En algunos vehículos, la señal del sensor de velocidad del vehículo es procesada en el medidor combinado y luego enviada al ECM. En algunos vehículos con sistema de frenos anti-bloqueo (ABS), la computadora del ABS procesa la señal del sensor de velocidad de la rueda y la envía al medidor combinado y luego a la ECM. Se debe consultar la EWD para confirmar el tipo de sistema que tiene el vehículo en el que se está trabajando. Operación De Sensor Tipo Resistencia Elemento Magnético Conforme el anillo magnético gira, se produce una señal de AC (corriente alterna). Esto es convertido en una señal D dentro del sensor. Tipo De Interruptor REED El tipo de interruptor de láminas es impulsado por el cable del velocímetro. Los componentes principales son un imán, interruptor de láminas, y el cable del velocímetro. Conforme el imán gira, los contactos de interruptor de láminas se abren y cierran cuatro veces por vuelta. Esta acción produce cuatro pulsos por revolución. Con el número de pulsos emitido por la VSS, el medidor combinado / ECM es capaz de determinar la velocidad del vehículo 143

145 . Diagramas De Sensor De Velocidad Sensor De Temperatura De Gases De Escape (EGR) El sensor de temperatura EGR se encuentra en el paso EGR y mide la temperatura de los gases de escape. El sensor de temperatura EGR está conectado a la terminal THG en el ECM. Cuando la válvula EGR se abre, la temperatura aumenta. Desde el aumento de la temperatura, la ECM sabe la válvula EGR está abierta y que los gases de escape están fluyendo. A pesar de los diferentes sensores de temperatura miden cosas distintas, todas operan de la misma manera. De la señal de voltaje del sensor de temperatura, la PCM sabe la temperatura. A medida que la temperatura del sensor se calienta, la señal de tensión disminuye. La disminución de la tensión es causada por la disminución de la resistencia. El cambio en la resistencia hace que la señal de tensión caiga. El sensor de temperatura se conecta en serie a una resistencia de valor fijo. El ECM suministra 5 voltios para el circuito y mide la variación de voltaje entre la resistencia de valor fijo y el sensor de temperatura. Cuando el sensor está frío, la resistencia del sensor es alta, y la señal de tensión es alta. A medida que el sensor se calienta, la resistencia disminuye y disminuye la tensión de la señal. De la señal de tensión, el ECM puede determinar la temperatura del refrigerante, el aire de admisión, o de los gases de escape. El cable a tierra de los sensores de temperatura está siempre a la ECU generalmente en la terminal E2. Estos sensores se clasifican como termistores. 144

146 Diagnóstico Del Sensor De Temperatura A los sensores de temperatura se les prueba: - Circuitos abiertos. - Cortos circuitos. - Tensión. - Resistencia del sensor. - Un circuito abierto (alta resistencia) leerá la temperatura más fría posible. Un circuito corto (baja resistencia) leerá la temperatura más alta posible. El propósito procedimiento diagnóstico es aislar e identificar el sensor de temperatura del circuito y el ECM. - Alta resistencia en el circuito de temperatura hará que la ECM detecte una temperatura más fría de lo que realmente es. Por ejemplo, conforme el motor se va calentando, la resistencia de la ECT disminuye, pero una resistencia no deseada adicional en el circuito producirá una caída de tensión mayor. Lo más probable es que esto se note cuando el motor alcance su temperatura de operación normal. Tenga en cuenta que en el extremo superior de la escala de temperatura / resistencia, la resistencia de la ECT cambia muy poco. - Resistencia adicional en la temperatura más alta puede causar que la ECM detecte la temperatura del motor es de aproximadamente 20 F 30 F más frío que la temperatura real. Esto hará que el motor tenga un pobre desempeño, afectará a la economía de combustible y, posiblemente, el sobrecalentamiento del motor. Solución De Problemas De Circuito Abierto Un cable para un puente y probador de diagnóstico se utilizan para localizar el problema en un circuito abierto. Prueba de Circuito Abierto Insertar un cable para puentear el circuito; la ECM debe detectar esto como una temperatura alta, si es así la ECM opera bien y el problema está e el sensor o la conexión. Prueba de Circuito Abierto en la ECM Para identificar si el problema es en el circuito o en la ECM, se debe puentear con un cable entre la terminal de temperatura (THW) y tierra (E2), esto debe provocar que la lectura de la temperatura sea alta. Si la señal de temperatura es alta, el problema es en el circuito, si no es alta es en la conexión o en la ECM. 145

147 Solución De Problemas De Corto Circuito Crear un circuito abierto en diferentes puntos del circuito de temperatura va a aislar el corto circuito. La lectura de la temperatura debe ir extremadamente bajas (frío) cuando se crea el circuito abierto. Prueba de Corto Circuito: Para confirmar si el circuito o la ECM fallan, primero desconecte el conector a la ECM. La señal de temperatura debe aparecer como baja (frío). Si aparece como baja, el arnés o la conexión están fallando, si no es así, el problema es con la ECM Desconectando el conector de la ECT debe generar que la lectura de temperatura sea baja. Si lo detecta como temperatura baja, el problema es con el sensor, si no, el problema es con el arnés. Prueba de Componentes del Sensor de Temperatura: Se puede probar la precisión de un sensor de temperatura comparando la resistencia del sensor con la temperatura actual. Para asegurar que la prueba se hace correctamente, se debe contar con un termómetro preciso y con una buena conexión al multímetro. ACTUADORES En un sistema de gestión electrónica los sensores son los elementos encargados de obtener la información, es decir, proporcionan las señales de entrada a la Unidad de Control para que ésta pueda determinar la orden de salida. Esta orden de salida es convertida en una señal eléctrica que 146

148 se envía a un accionador o actuador que convertirá la energía eléctrica en otra forma de energía. Los tipos de actuadores presentes en un automóvil son muy variados; van desde los muy sencillos y directos como un relé que recibe una corriente y acciona un contacto, a otros que incorporan su propia electrónica de conversión, como es el caso por ejemplo de las pantallas, las cuales disponen de sus propios circuitos electrónicos para transformar la señal de entrada en una cifra o cualquier otra indicación visual. Clasificación De Los Actuadores Al igual que sucede con los sensores, los actuadores son dispositivos que proliferan cada vez más en el automóvil como consecuencia de la mayor implementación de nuevos sistemas electrónicos. Para su estudio y presentación los actuadores pueden clasificarse de diverso modo, porque los hay de diversa naturaleza. No obstante es preferible clasificarlos según el principio básico de funcionamiento. Electromagnéticos - Calefactores. - Electromotores. - Electromotores pasó a paso. - Acústicos. - Pantalla. Regulador De Bomba De Combustible La función del regulador de presión es mantener constante la presión del combustible en todo el sistema de alimentación del vehículo, permitiendo así un funcionamiento óptimo del motor cualquiera sea el régimen de éste. Este un regulador posee flujo de retorno, al sobrepasarse el límite de presión actúa entonces liberando el circuito de retorno hacia el tanque de combustible. Su ubicación puede variar, situándose en el tubo distribuidor o también en el circuito con la bomba. En el diagrama a la derecha se puede observar los diferentes componentes internos de un regulador de presión de combustible. El regulador está construido por un contenedor metálico que posee una membrana, un muelle y una válvula, haciendo que la válvula se abra y el carburante retorne al tanque si la presión en el sistema de alimentación del combustible supere el límite establecido por el tarado del muelle. En la punta de los inyectores el regulador tiene una toma de depresión proveniente del colector de admisión para que la válvula se abra en según del tarado y presión del colector, mientras que en sistemas de inyección mono punto la apertura solo realiza según el tarado del muelle ya que como el inyector está situado arriba de la mariposa de los gases no existe toma de depresión. 147

149 Solenoide De Purga De Canister La función del sistema EVAP es permitir la apropiada ventilación del sistema de combustible y evitar que las evaporaciones se descarguen a la atmósfera, es decir se debe retener y almacenar los vapores durante el motor está apagado, que es cuando se da la mayor cantidad de evaporación. Cuando el motor se arranca dichos vapores deben ser des almacenados y quemados en los cilindros. En la mayoría de los sistemas el almacenamiento se da en un depósito de carbón activado, comúnmente llamado canister. Componentes - Sistema EVAP convencional - Tapón sellado del tanque Los tapones de tanque ventilados directamente (con respiradero) ya no se utilizan. Todos los tapones de tanque actuales son sellados. La mayoría de ellos además de ser sellados, están equipados con una válvula de alivio de presión y vacío. Estas válvulas previenen daños en el tanque en caso de que fallara el sistema de ventilación del tanque. Con el tapón de llenado sellado, toda la ventilación del tanque se realiza por medio de la tubería de ventilación y para evitar presiones excesivas, los tanques han sido re diseñados. Los dos métodos de rediseño son: 1) Instalar un tanque adicional de expansión térmica, dentro del tanque. 2) Cambio en la forma del tanque, el cual permite solo del 10-12% de espacio de aire con tanque lleno. - Sistema con tanque de expansión térmica - Válvula operada eléctricamente - Válvula operada por vacío Bobina De Encendido: La bobina del encendido es un dispositivo de inducción electromagnética o inductor, que forma parte del encendido de unos motor de combustión interna alternativo de ciclo Otto, que cumple con la función de elevar el voltaje normal de a bordo (6, 12 o 24 V, según los casos) en un valor unas 148

150 1000 veces mayor con objeto de lograr el arco eléctrico o chispa en la bujía, para permitir la inflamación de la mezcla aire/combustible en la cámara de combustión. Consta de dos arrollamientos, primario y secundario, con una relación de espiras de 1 a 1000 aproximadamente, con grosores inversamente proporcionales a dichas longitudes, y un núcleo ferro magnético. Cuenta con dos conexiones para el primario: una de alimentación positiva desde el contacto de encendido del motor, y una de negativo al dispositivo de interrupción cíclica del primario. La secundaria cuenta con una conexión a masa, y otra de salida de alta tensión hacia la bujía o en su caso hacia el distribuidor. Inyector El inyector es el encargado de pulverizar en forma de aerosol la gasolina procedente de la línea de presión dentro del conducto de admisión, es en esencia una refinada electroválvula capaz de abrirse y cerrarse muchos millones de veces sin escape de combustible y que reacciona muy rápidamente al pulso eléctrico que la acciona. El esquema que sigue ilustra el proceso de inyección de combustible. El dibujo de la figura 1 representa un motor de pistones durante la carrera de admisión, observe la válvula de admisión abierta y el pistón en la carrera de descenso. El aire de admisión se representa por la flecha azul. Colocado en el camino del aire de entrada se encuentra el inyector de combustible, que no es más que una pequeña electroválvula que cuando recibe la señal eléctrica a través del cable de alimentación se abre, dejando pasar de forma atomizada como un aerosol, la gasolina a presión, que es arrastrada al interior del cilindro por la corriente de aire. El tiempo de apertura del inyector así como la presión a la que se encuentra la gasolina determinan la cantidad inyectada. Estos dos factores, presión y tiempo de apertura, así como el momento en que se realiza, son los que hay que controlar con precisión para obtener una mezcla óptima. La entrada de gasolina en el inyector se protege con una malla filtrante fina de aproximadamente 20 micrones. Cuando un impulso electrónico abre la válvula, se hace pasar con 149

151 gran presión a través de los pequeños orificios dosificadores una cantidad precisa de combustible. Todo el sistema de inyección depende del buen funcionamiento de los inyectores. Partes Del Inyector Las partes fundamentales que componen el inyector son: - Porta tobera. - Tobera. - Tuerca de tobera. - Tuerca de tapa. - Vástago. - Conexión para retorno. - Resorte. - Tuerca de ajuste del resorte. - Entrada de combustible Aunque parezca simple el trabajo del inyector, en realidad puede considerarse una maravilla de la tecnología teniendo en cuenta que cuando un pequeño motor funciona en ralentí el volumen de gasolina inyectada equivale al de una cabeza de alfiler y lo hace con mucha precisión. El tiempo que tiene para inyectar la gasolina cuando el motor gira a unas 4000 RPM es de solo segundos es decir algo más de 3 milésimas de segundo, en ese tiempo debe abrirse y cerrarse con gran exactitud. Así luce un inyector de gasolina real, en él puede verse una bobina eléctrica que cuando se energiza levanta la armadura que sube la aguja y deja abierto el paso del combustible a la tobera por donde sale pulverizado, una vez que cesa la señal eléctrica, la propia presión del combustible empuja la armadura 150

152 que funciona como un pistón y aprieta la aguja contra el asiento cerrando la salida completamente. Inyectores Sucios O Tapados Los problemas empiezan a surgir cuando las partículas, químicos y barnices contenidos en la gasolina, se acumulan en el interior del inyector; en la malla filtrante, en la aguja, en el asiento de la aguja o en los orificios de salida. Dichos sedimentos se cristalizan, como consecuencia de las diferencias de temperaturas a las que está sometido el motor. Esta acumulación de depósitos puede cambiar drásticamente el funcionamiento de los inyectores y por lo tanto el buen funcionamiento del vehículo. Técnicamente se ha demostrado que una acumulación de partículas en el interior del inyector de sólo 5 micrones, puede reducir el caudal hasta en un 25%, es decir, cualquier partícula en el interior del inyector puede afectar el caudal de combustible, cambiar la correcta atomización, provocando incorrectas emisiones de escape, un mayor consumo de combustible y un funcionamiento inadecuado del motor. Bombas De Gasolina Las bombas eléctricas de gasolina transportan el combustible del tanque hacia los inyectores a una presión constante. Son elementos sumamente robustos y confiables que han reemplazado a las bombas mecánicas. Las bombas de combustible eléctricas también se encuentran en las unidades de bombeo en el depósito, pero se pueden montar también como componentes individuales en la alimentación de combustible. Accionadas por la red de a bordo, estas bombas transportan los distintos tipos de combustible desde el depósito al motor. Nuestras bombas alimentan motores de distintas potencias hasta los motores de gasolina y diesel de gran volumen. Este tipo de bomba carece de mantenimiento interno ya que se trata de una pieza sellada, en caso de fallo ésta debe ser reemplazada en su conjunto en caso de una avería, no obstante recomendamos visitar la sección de diagnóstico de bombas de Combustibles para una correcta identificación de fallo. 151

153 Características De Los Componentes Conjunto IN-TANK El conjunto in-tank va montado dentro del tanque de combustible. En su interior se encuentra una bomba eléctrica. Es usada en casi todos los vehículos modernos y muchas veces incluye el medidor de nivel de combustible. Bombas Externas Las bombas externas son montadas en la línea de combustible, mayormente en conjunto con el filtro de gasolina. Prefiltro El prefiltro va montado en el tanque, en caso de usarse bomba externa o adosada a la bomba del conjunto in-tank. Su función es evitar el ingreso de partículas extrañas a la bomba y a los inyectores. Pruebas De Bombas De Combustible Verificación De La Tensión - Medir el voltaje en el conector de la bomba. - Valor: mayor a 11,5 V. Verificación De La Resistencia Interna 152

154 - Medir la resistencia en el conector de la bomba. Valor: mayor a 1,2 V. Verificación Del Funcionamiento En Seco Conectar muy brevemente (1/2 segundo) la bomba y constatar su funcionamiento. De no escucharse el zumbido del motor, la bomba se encuentra trabada. Consejos - Mantenga el tanque por lo menos 1/4 lleno: Conservando un nivel adecuado de combustible, evitará que partículas extrañas, depositadas en el fondo del tanque, sean succionadas por la bomba y puedan dañarla. Además, no correrá el riesgo de quedarse sin combustible y generar un recalentamiento en la bomba. - No manipule la bomba: Todas las bombas eléctricas BOSCH son unidades selladas que, al ser sometidas a cualquier tipo de manipulación, se dañan y pierden automáticamente la garantía, además de poder ocasionar accidentes (sobre todo en bombas fuera del tanque). - No olvide el prefiltro: Las bombas eléctricas del conjunto in-tank siempre deben ser instaladas con su respectivo prefiltro, el cual deberá cambiarse cada 30,000 km y cada vez que se reemplace la bomba. Válvula EGR (Recirculación De Los Gases Del Escape) La válvula EGR (Exhaust Gas Recirculation) es un dispositivo utilizado para la recirculación de gases de escape con el propósito fundamental de disminuir los óxidos de nitrógeno NOx que se emiten durante el funcionamiento del motor, o lo que es lo mismo menos contaminación. El funcionamiento de esta válvula consiste en abrir un pequeño compartimento que comunica los gases de escape con el colector de admisión, para de esta forma introducirlos nuevamente en la cámara de combustión junto con los gases frescos. Por Qué Contamina Menos? Podemos entender entonces que lo que conseguimos con esta válvula será empobrecer la mezcla, lo que implica una sensible disminución de la velocidad de combustión con lo que reduciremos las temperaturas y presiones límites. Dado que los NOx solo se forman con temperaturas y presiones altas con este sistema conseguiremos reducirlos considerablemente, así como la formación de óxido de azufre. La reducción de estos gases contaminantes solo alcanza el 50% con este sistema, para aumentar esta tasa se recurre al empleo de catalizadores. 153

155 Cuándo Actúa? Esta válvula está destinada a actuar solo en ciertos regímenes y cargas del motor, las cuales se corresponden a condiciones de aceleraciones y altas velocidades, es por eso que la EGR corta el paso de gases de escape cuando nos encontramos a ralentí o con aceleraciones máximas así como en deceleraciones. Tipos De EGR Durante muchos años se usaron válvulas EGR mediante membranas gobernadas por acción de vacío reinantes en el colector de admisión pero tenían el inconveniente de ser poco precisas. Luego este mismo sistema se mejoró y se incorporaron las de doble membrana con distintos captadores y actuadores tales como temperaturas del motor y contrapresión de gases de escape mucho más precisas que sus antecesoras. En la actualidad y gracias a la creciente capacidad del proceso de datos en las unidades de control electrónico estas válvulas son gobernadas mediante centralitas con lo que se consigue una total exactitud sobre su actuación. Problemas Derivados Por la ubicación y el sistema de trabajo de esta válvula (los gases de escape pasan por sus conductos) está expuesta a toda la carbonilla y restos de aceites que pueda desprender nuestro motor en su funcionamiento, estos restos van acumulándose en su interior hasta llegar a obstruirla e inutilizarla por completo. 154

156 Relé De Bomba De Combustible La unidad relé de la bomba de combustible es responsable de encender la bomba de combustible cuando detecta que el motor está funcionando. Cuando la señal de encendido se detiene, el relé de la bomba de combustible desconecta la bomba. Los problemas con el encendido y arranque del vehículo a menudo pueden atribuirse a la condición de dicha bomba. Descripción El relé de la bomba de combustible es una unidad pequeña, típicamente encerrada en una caja de plástico. La unidad contiene varios piñones en un lado que están enganchados con el sistema de encendido. El relé de la bomba de combustible se activa sólo durante el ciclo de arranque. Si está defectuosa, puede tomar más tiempo para arrancar tu vehículo. Ubicación La mayoría de las bombas de combustible de las unidades de retransmisión se encuentran en el tablero de instrumentos, cerca de la columna de dirección. En algunos casos, la unidad se encuentra en la zona donde está montada la columna de dirección o cerca de cortafuegos del motor. El extremo del relé de la bomba de combustible normalmente se encuentra cerca del centro del piso, debajo de la alfombra y en la sección delantera del posa-pies del pasajero o del lado del conductor. Consideraciones Además de la dificultad de arrancar el vehículo, los síntomas de un mal funcionamiento del relé de la bomba de combustible son los siguientes: el automóvil se mata, comienza unos minutos después, la bomba de combustible hace un ruido extraño (tarareando o produciendo fuertes clics) durante más de cinco a 10 segundos después de encenderse, o el motor no arranca después de haber activado el interruptor de dicha bomba. Solución De Problemas Cuando tu automóvil no arranque correctamente, puedes realizar una prueba del relé de inyección de combustible. Dos relés se encuentran dentro del sistema de inyección de 155

157 combustible, uno de ellos es responsable de activar el encendido sin hacer girar el motor, y el otro es responsable de encender cuando el motor gira. Puedes probar para ver si el primer relé está trabajando al tocarlo mientras giras la llave de encendido y apagado. Debes sentir un clic cada vez que enciendas el motor. Si el relé de la bomba de combustible no funciona, puedes hacer puente a la unidad con un cable de puente pequeño. Tendrás que acceder al panel de fusibles e insertar el cable en la unidad del relé; la unidad funcionará siempre y cuando el cable esté en el interior del relé y pueda ayudar a arrancar el vehículo. Conceptos Erróneos El relé de la bomba de combustible no es totalmente responsable de arrancar el motor. En algunos vehículos, estos pueden empezar por el aceite que permanece en las galeras. Si el motor está frío y el aceite es espeso, el vehículo puede encenderse en unos pocos minutos sin ninguna ayuda del relé de la bomba de combustible. Un zumbido suave que viene del tanque de gas es una señal de que el relé de la bomba necesita ser reemplazado. SISTEMAS DE INYECCION ELECTRONICA Con la rápida evolución de los motores de los automóviles, el viejo carburador empezó a no conseguir suplir las necesidades de los nuevos vehículos, en lo que se refiere a la contaminación, ahorro de combustible, potencia, respuestas, en las aceleraciones, etc. Partiendo de esa constatación, se desarrolló los sistemas de inyección electrónica de combustible que tienen por objetivo proporcionar al motor un mejor rendimiento con más ahorro, en todos los regímenes de funcionamiento. Para que el motor tenga un funcionamiento suave, económico y no contaminante al medio ambiente, el necesita recibir una mezcla aire/combustible perfecta, en todos los niveles de rotación. Los sistemas de inyección, electrónica posibilitan: - Menor contaminación - Mayor economía - Mejor rendimiento del motor - Arranques más rápidos - Dispensa utilización del estárter - Mejor aprovechamiento del combustible Principio De Funcionamiento Cuando ocurre el arranque en el vehículo, los pistones del motor suben y bajan y el sensor de rotación señaliza a la unidad de comando la rotación del motor En el movimiento de bajada se produce en el múltiple de admisión una aspiración (vacío) que aspira aire de la atmosfera y pasa por el medidor de flujo o masa de aire y por la mariposa de aceleración, llegando hasta los cilindros del motor. El medidor informa a la unidad de comando el volumen de aire admitido. La unidad de comando, a su vez permite que las válvulas de inyección proporcionen la cantidad de combustible ideal para el volumen de aire admitido, generando la perfecta relación aire/combustible, que es llamada como mezcla. Cuando más adecuada la mezcla, mejor el rendimiento y la economía con una menor emisión de gases contaminantes. Los sistemas de inyección son constituidos básicamente por sensores y actuadores. 156

158 TIPOS DE SISTEMAS DE INYECCION ELECTRONICA Multipunto Jetronic Utiliza una válvula de inyección para cada cilindro del motor. Mono Punto Mono Motronic Utiliza una única válvula de inyección para los distintos cilindros del motor. Sistema LE-Jetronic El sistema LE-Jetronic es comandado electrónicamente y pulveriza el combustible en el múltiple de admisión. Su función es suministrar el volumen exacto para los distintos regímenes de revoluciones. La unidad de comando recibe muchas señales de entrada, que llegan de los distintos sensores que envían informaciones de las condiciones instantáneas de funcionamiento del motor. La unidad de comando compara las informaciones recibidas y determina el volumen adecuado de combustible para cada situación. La cantidad de combustible que la unidad de comando determina, sale por las válvulas de inyección. Las válvulas reciben una señal eléctrica, también conocida por tiempo de inyección (TI). En el sistema LE- Jetronic las válvulas de inyección pulverizan el combustible simultáneamente. En ese sistema la unidad de comando controla solamente el sistema de combustible. El sistema LE-Jetronic es analógico. Por esa característica no posee memoria para guardar posibles averías que puedan ocurrir. No posee indicación de averías en el tablero del vehículo para el sistema de inyección. 157

159 Sistema Motronic El sistema Motronic también es un sistema multipunto. Diferentemente del sistema LE-Jetronic. El sistema motronic trae incorporado en el la unidad de comando también el sistema de encendido. Posee sonda lambda en el sistema de inyección, que está instalada en el tubo de escape. El sistema Motronic es digital, posee memoria de adaptación e indicación de averías en el tablero (algunos modelos). En vehículos que no utilizan distribuidor, el control del momento del encendido (chispa) se hace por un señor de revoluciones instalado en el volante del motor (rueda con dientes). En el Motronic, Hay una válvula de ventilación del tanque, también conocida como válvula del canister, que son altamente peligrosos, constituyendo de esa forma para la reducción de la contaminación, que es la principal ventaja de la inyección. Sistema Mono Motronic La principal diferencia del sistema motronic es utilizar una sola válvula para todos los cilindros. La válvula está instalada en el cuerpo de la mariposa (pieza parecida con un carburador.) El cuerpo de la mariposa integra otros componentes, que en el sistema motronic están en diferentes puntos del vehículo, actuador de ralentí, potenciómetro de la mariposa y otros más. En el sistema Mono Motronic el sistema de encendido también se controla por la unidad de comando. Los sistemas Motronic y Mono Motronic son muy parecidos, con respecto a su funcionamiento, la diferencia es la cantidad de válvulas de inyección. Sistema Motronic MED 7 Mariposa con comando electrónico de aceleración; administración del motor basada en torque y a través de este son ajustados los parámetros y funciones del sistema de inyección y encendido. El deseo de conductor se capta a través del pedal del acelerador electrónico. La unidad de mando determina el torque que se necesita y a través de análisis del régimen de funcionamiento del motor y de las exigencias de los demás accesorios como aire acondicionado, control de tracción, sistemas de frenos ABS, ventilador del radiador y otros más, se define la estrategia de torque, resultando en el momento exacto del encendido, volumen de combustible y apertura de la mariposa. Estructura modulas de software y hardware, proporcionando configuraciones específicas para cada motor y vehículo: comando electrónico de la mariposa, proporcionando mayor precisión, reduciendo el 158

160 consumo de combustible y mejorando la conducción; sistema basado en torque proporciona mayor integración con los demás sistemas del vehículo, sistema con duplicidad de sensores, garantiza total seguridad de funcionamiento. Sistema Flex Fuel El sistema Flex fuel es capaz de reconocer y adaptar, automáticamente, las funciones de administración del motor para cualquier proporción de mezcla de alcohol y de gasolina que este en el tanque. La identificación de la mezcla se hace por el sensor de oxigeno (también conocido como sonda lambda.) Él informa continuamente al módulo de comando sobre la cantidad de oxigeno presente en el tubo de escape y, por lo tanto, cuando de alcohol el sistema debe considerar como presente en el combustible. A partir de esa identificación, al lado deseo expreso por el conductor a través del acelerador, el software de la unidad de comando realiza una comparación con los puntos ideales mapeados. De esa forma, el determina como los distintos componentes del sistema deben portarse para generar el desempeño esperado teniendo los menores índices posibles de consumo y emisión de contaminantes. Sistema Trifuel El sistema Trifuel sistema digital multipunto de administración de motor posibilita el uso de Gas Natural Comprimido (GNC), gasolina, alcohol o cualquier mezcla de estos dos últimos combustibles en el mismo vehículo. Con solo una unidad de comando, el trifuel administra sistemas de inyección, y de encendido, control de aire, regulación de detonación, entre otros componentes, con base en el análisis de varios sensores que ajustan la mezcla, el avance y la cantidad de aire que entra en el motor. 159

161 Pruebas Del Sistema De Alimentación De Combustible Los componentes del sistema de alimentación (bomba, regulador de presión, filtros, etc.) están en constante contacto con el combustible, por lo tanto con mayor posibilidad de desgaste. Se recomienda probarlos siempre que se hace mantenimiento en el vehículo. Presión Una de las pruebas más importantes en el sistema de inyección es saber si la presión del combustible está de acuerdo a lo que el motor necesita; para eso se instala un manómetro en la línea de presión y se arranca el motor, haciendo que el combustible circule por el circuito de alimentación. Para cada tipo o modelo de vehículo hay un valor de presión que determina el fabricante del vehículo junto con el fabricante del sistema de inyección electrónica, que se informa a través de una tabla de valores. Normalmente en los vehículos multipunto (varios inyectores) la presión esta alrededor de 3 bar (43 Lbs) y en los mono punto (un solo inyector) 1 bar (14.2 Lbs). Hay países que utilizan la unidad de medida Bar, otros utilizan libras por pulgada cuadrada (lb/pul 2 ). 1 bar equivale a 14.2 Lbs. Y Si La Presión No Alcanza Los Valores Indicados? Si la bomba recibe la alimentación adecuada y el valor de presión no alcanza lo que se indica, el problema puede estar en la propia bomba o en el regulador de presión. Para saber si es el regulador o la bomba hay varias formas de probarlos, dependiendo del sistema que trae el vehículo. En sistemas de inyección con el regulador instalado en una de las extremidades del tubo distribuidor, con el motor 160

162 funcionando, se interrumpe el tubo de retorno, puede ser con una pinza o con las manos doblando la manguera por algunos instantes. En ese momento, observar el manómetro; si la presión aumenta es señal de que falla es en el regulador, pues la bomba produce presión, es el regulador que no está permitiendo que se alcance la presión que el sistema necesita. Importante saber que el regulador posee internamente un resorte y un diafragma que están en constante contacto con el combustible y es normal que según pasa el tiempo y muchos kilómetros, ellos se deterioren y es necesario cambiarlos. Normalmente en los reguladores Bosch la presión del sistema viene grabada en el regulador para facilitar la identificación pero siempre se recomienda consultar el catálogo de partes, justamente para evitar aplicaciones incorrectas. Caudal Importante también es saber si la bomba envía combustible en cantidad suficiente para proveer el motor en todas las fases de funcionamiento, desde ralentí hasta plena carga (revoluciones máximas). Y eso se comprueba a través de la medición de caudal (volumen). La prueba de caudal nos da la seguridad en afirmar si el motor recibe todo el volumen de combustible que necesita en todos los regímenes de funcionamiento. 161

163 Las pruebas de presión y caudal son importantes para averiguarse como está el circuito de alimentación de combustible Medición De Corriente El objetivo de esta prueba es medir la corriente consumida por la bomba. A través de esta medición se puede detectar si la bomba posee algún problema interno, como desgaste, suciedad, etc. Puede ocurrir que la bomba tenga buena presión y caudal, pero eso no es suficiente para afirmar que ella está en excelentes condiciones, si no realizamos la medición de corriente consumida. En el interior de la bomba hay un pequeño motor eléctrico de corriente continua. Ese motor para funcionar necesita ser alimentado con corriente de batería y ese consumo se mide en amperios. 162

164 Para medición se utiliza la escala de amperios indicada por la letra A del multímetro: - Con el motor apagado se desconecta el conector de relé. - Se conectan los cables del multímetro en los conectores (30+87b) - En ese momento la bomba empieza a funcionar presionando el combustible y consumiendo corriente de la batería que estará circulando a través del multímetro. - Si la corriente está por encima de lo recomendado, eso indica que la bomba puede tener alguna avería interna, o el circuito de combustible tiene obstrucción, como: Filtro tapado (saturado), Manguera doblada, Pre filtro obstruido. SISTEMA DE DIAGNOSTICO ABORDO (OBD) OBD (On Board Diagnostics) es un sistema de diagnóstico a bordo en vehículos (coches y camiones). Actualmente se emplean los estándares OBD-II (Estados Unidos), EOBD (Europa) y JOBD (Japón) que aportan un monitoreo y control completo del motor y otros dispositivos del vehículo. Los vehículos pesados poseen una norma diferente, regulada por la SAE, conocida como Características OBD II es la abreviatura de On Board Diagnostics ll (Diagnóstico de a bordo de segunda generación), la segunda generación de los requerimientos del equipamiento auto diagnosticable de a bordo de los Estados Unidos. 163

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